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激光的原理和特性

2021-01-15

  激光的最初中文名叫做“鐳射”、“萊塞”,是它的英文名稱LASER的音譯,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞的頭一個字母組成的縮寫詞。意思是“受激輻射的光放大”。
  什么叫做“受激輻射”?它基于偉大的科學家愛因斯坦在1916年提出了的一套全新的理論。這一理論是說在組成物質的原子中,有不同數量的粒子(電子)分布在不同的能級上,在高能級上的粒子受到某種光子的激發,會從高能級跳到(躍遷)到低能級上,這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光,而且在某種狀態下,能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫做“受激輻射的光放大”,簡稱激光。激光主要有四大特性:激光高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。
  激光的高亮度:固體激光器的亮度更可高達1011W/cm2Sr。不僅如此,具有高亮度的激光束經透鏡聚焦后,能在焦點附近產生數千度乃至上萬度的高溫,這就使其可能可加工幾乎所有的材料。
  激光的高方向性:激光的高方向性使其能在有效地傳遞較長的距離的同時,還能保證聚焦得到極高的功率密度,這兩點都是激光加工的重要條件
  激光的高單色性:由于激光的單色性極高,從而保證了光束能精確地聚焦到焦點上,得到很高的功率密度。
  激光的高相干性:相干性主要描述光波各個部分的相位關系。正是激光具有如上所述的奇異特性,因此在工業加工中得到了廣泛地應用。

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