一、什么是激光技術(shù)

　　激光，是一種自然界原本不存在的，因受激而發(fā)出的具有方向性好、亮度高、單色性好和相干性好等特性的光。物理學(xué)家把產(chǎn)生激光的機(jī)理溯源到1917年愛(ài)因斯坦解釋黑體輻射定律時(shí)提出的假說(shuō)，即光的吸收和發(fā)射可經(jīng)由受激吸收、受激輻射和自發(fā)輻射三種基本過(guò)程。

　　激光技術(shù)是經(jīng)國(guó)家科學(xué)技術(shù)部（原國(guó)家科委）批準(zhǔn)向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的學(xué)術(shù)性刊物，是我國(guó)無(wú)線電電子學(xué)、電信技術(shù)類(lèi)及物理類(lèi)中文核心期刊，屬?lài)?guó)家級(jí)科學(xué)技術(shù)刊物。本刊緊密跟蹤國(guó)內(nèi)外高技術(shù)的進(jìn)展和開(kāi)拓性新領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)，主要報(bào)道國(guó)內(nèi)外與激光有關(guān)的光學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)不同發(fā)展時(shí)期的新材料、新工藝、新技術(shù)、新元件、新的工程應(yīng)用中有創(chuàng)新的學(xué)術(shù)論文和有創(chuàng)見(jiàn)的綜述性文章。

　　二、激光技術(shù)特性

　　1）方向性極好的強(qiáng)光束--------準(zhǔn)直、測(cè)距、切削、醫(yī)學(xué)、武器、核聚變研究等。

　　2）相干性極好的光束-------精密測(cè)厚、測(cè)角，全息攝影等。

　　3）單色性極好且頻率可調(diào)的光束-----高分辨激光光譜，研究原子、分子結(jié)構(gòu)。

　　4、超強(qiáng)、超快的激光脈沖------時(shí)間分辨、超快過(guò)程激光光譜學(xué)。

　　三、激光技術(shù)的工作原理

　　科學(xué)家在電管中以光或電流的能量來(lái)撞擊某些晶體或原子易受激發(fā)的物質(zhì)，使其原子的電子達(dá)到受激發(fā)的高能量狀態(tài)，當(dāng)這些電子要回復(fù)到平靜的低能量狀態(tài)時(shí)，原子就會(huì)射出光子，以放出多余的能量；而接著，這些被放出的光子又會(huì)撞擊其它原子，激發(fā)更多的原子產(chǎn)生光子，引發(fā)一連串的「連鎖反應(yīng)」，并且都朝同一個(gè)方前進(jìn)，形成強(qiáng)烈而且集中朝向某個(gè)方向的光；因此強(qiáng)的激光甚至可用作切割鋼板！

　　四、激光技術(shù)哪國(guó)最好

　　光以技術(shù)而論的話，最先進(jìn)的是美國(guó)，而且它對(duì)激光技術(shù)的應(yīng)用也最廣泛，包括航空，軍事，醫(yī)療在內(nèi)的激光技術(shù)投入很大，應(yīng)用都十分的廣泛。

　　五、激光技術(shù)的應(yīng)用

　　1.激光技術(shù)在生活中的應(yīng)用

　　1）激光打印機(jī)

　　激光打印機(jī)是由激光器、聲光調(diào)制器、高頻驅(qū)動(dòng)、掃描器、同步器及光偏轉(zhuǎn)器等組成，其作用是把接口電路送來(lái)的二進(jìn)制點(diǎn)陣信息調(diào)制在激光束上，之后掃描到感光體上。感光體與照相機(jī)構(gòu)組成電子照相轉(zhuǎn)印系統(tǒng)，把射到感光鼓上的圖文映像轉(zhuǎn)到打印紙上。

　　2）激光切割

　　激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開(kāi)。激光切割的應(yīng)用（1）、大多數(shù)激光切割機(jī)都由數(shù)控程序進(jìn)行控制操作或做成切割機(jī)器人；（2）、在汽車(chē)制造領(lǐng)域，小汽車(chē)頂窗等空間曲線的切割技術(shù)都已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用；（3）、激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用。

　　3）舞臺(tái)燈光

　　舞臺(tái)燈光也叫“舞臺(tái)照明”，簡(jiǎn)稱(chēng)“燈光”。舞臺(tái)美術(shù)造型手段之一。運(yùn)用舞臺(tái)燈光設(shè)備（如照明燈具、幻燈、控制系統(tǒng)等）和技術(shù)手段，隨著劇情的發(fā)展，以光色及其變化顯示環(huán)境、渲染氣氛、突出中心人物，創(chuàng)造舞臺(tái)空間感、時(shí)間感，塑造舞臺(tái)演出的外部形象，并提供必要的燈光效果（如風(fēng)、雨、云、水、閃電）等。

　　4）激光打標(biāo)

　　激光打標(biāo)是利用高能量密度的激光對(duì)工件進(jìn)行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下永久性標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。激光打標(biāo)可以打出各種文字、符號(hào)和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級(jí)，這對(duì)產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。

　　激光打標(biāo)的基本原理是由激光發(fā)生器生成高能量的連續(xù)激光光束，當(dāng)激光作用于承印材料時(shí)，處于基態(tài)的原子躍遷到較高能量狀態(tài)；處于較高能量狀態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會(huì)很快回到基態(tài)，當(dāng)原子返回基態(tài)時(shí)，會(huì)以光子或量子的形式釋放出額外的能量，并由光能轉(zhuǎn)換為熱能，使表面材料瞬間熔融，甚至氣化，從而形成圖文標(biāo)記。

　　5）激光鼠標(biāo)

　　激光鼠標(biāo)，又稱(chēng)鐳射鼠標(biāo)。也可以說(shuō)是一種特殊的光電鼠標(biāo)，其核心部件同樣是4部分。最大的不同就是把原來(lái)的紅光LED換成激光鐳射。大家知道激光與普通光最大的不同就在于激光發(fā)光的集中性，他發(fā)出的一束光而不是像普通光學(xué)LED那樣發(fā)出的光向四周散射出去。由于激光的集中性，相應(yīng)發(fā)出的光當(dāng)然遠(yuǎn)遠(yuǎn)比普通光強(qiáng)烈，在碰到界面時(shí)發(fā)出的一束光會(huì)完全的折射回來(lái)反映到鼠標(biāo)的sensor上。

　　2.激光技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用

　　激光是一方向性強(qiáng)，單色性能好和能高度集中的相干光束，利用透鏡能聚焦成非常小的光點(diǎn)，在光點(diǎn)上其能量密度非常高，并且可以在幾個(gè)微秒或幾個(gè)毫秒之內(nèi)發(fā)生作用，激光的光點(diǎn)經(jīng)聚焦以后其直徑可達(dá)幾十個(gè)微米，因而在治療時(shí)可以精確地選擇病變部位。激光以其特有的優(yōu)越性能解決了許多傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的難題。激光治療最早應(yīng)用于眼科，對(duì)視網(wǎng)膜剝離、眼底血管等。

　　3.激光技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　激光因具有單色性、相干性、和平行性三大優(yōu)點(diǎn)，將此應(yīng)用于材料加工，形成一門(mén)新型的加工工業(yè)—激光工業(yè)。激光的空間控制性和時(shí)間控制性很好，對(duì)加工對(duì)象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大，與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)相結(jié)合，可構(gòu)成高效自動(dòng)化加工設(shè)備。廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、電器、航空、冶金、機(jī)械制造等重要部門(mén)，對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、自動(dòng)化、無(wú)污染、減少材料消耗等起重要作用。經(jīng)過(guò)不斷的研究開(kāi)發(fā)，激光已經(jīng)廣泛應(yīng)用于切削加工、焊接、表面工程技術(shù)、非金屬材料和硬質(zhì)合金加工等方面。

　　4.激光技術(shù)在物種育種中的應(yīng)用

　　激光具有高光亮性、高單色性、高方向性和高相干性等一系列特點(diǎn)，用它照射作物種子可引起基因突變和染色體畸變，選擇合理的激光波長(zhǎng)和劑量及照射時(shí)間能夠誘發(fā)植株矮生、提高抗病蟲(chóng)害能力、提早成熟和增加產(chǎn)量等多種變異。隨著國(guó)內(nèi)外激光技術(shù)的飛速發(fā)展和研究水平的深入，激光誘變技術(shù)在作物誘變育種，品種改良的生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛推廣和應(yīng)用。

　　5.激光技術(shù)在全息攝影上的應(yīng)用

　　激光全息攝像術(shù)是一種二步成像的攝像技術(shù)，獲得的信息是三維立體信息。隨著因特網(wǎng)、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)以及多媒體通信的迅速發(fā)展，對(duì)光通信系統(tǒng)傳輸速率和寬帶的要求越來(lái)越高，波分復(fù)用（WDM）、光碼分多址（OCDMA）和全光交換等新技術(shù)和新概念應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)光電子器件提出了越來(lái)越高的要求。全息技術(shù)由于自身的特點(diǎn)，正在為光通信器件的研發(fā)提出了新的思路和方法，逐漸引起人們的重視。因此，激光全息技術(shù)的發(fā)展能夠開(kāi)拓巨大的應(yīng)用市場(chǎng)，應(yīng)不斷拓寬激光全息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，促進(jìn)激光全息技術(shù)和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。

　　6.激光技術(shù)在軍事上的應(yīng)用

　　1）激光雷達(dá)

　　激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。從工作原理上講，與微波雷達(dá)沒(méi)有根本的區(qū)別：向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)（激光束），然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)（目標(biāo)回波）與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。

　　用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測(cè)技術(shù)手段的主動(dòng)遙感設(shè)備。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測(cè)技術(shù)結(jié)合的先進(jìn)探測(cè)方式。由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信息處理等部分組成。發(fā)射系統(tǒng)是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長(zhǎng)可調(diào)諧的固體激光器以及光學(xué)擴(kuò)束單元等組成；接收系統(tǒng)采用望遠(yuǎn)鏡和各種形式的光電探測(cè)器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見(jiàn)光多元探測(cè)器件等組合。激光雷達(dá)采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式，探測(cè)方法按照探測(cè)的原理不同可以分為米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射、熒光、多普勒等激光雷達(dá)。

　　2）自由空間光通信技術(shù)

　　自由空間光通信（簡(jiǎn)稱(chēng)FsO）又稱(chēng)無(wú)線光通信。這是一種以激光（MHz）為載波，以自由空間為傳輸介質(zhì)的新型通信技術(shù)。自由空間光通信系統(tǒng)一般包括三個(gè)基本部分：發(fā)射機(jī)、信道和接收機(jī)。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)那闆r下，每一端都設(shè)有光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)全雙工的通信。

　　3）藍(lán)綠激光對(duì)潛通信

　　早在70年代初，美國(guó)海軍就開(kāi)始利用海水的這個(gè)所謂藍(lán)綠光“窗口”為潛艇通信開(kāi)辟新的途徑。據(jù)悉，一些主要技術(shù)難關(guān)目前已全部解決，應(yīng)用前景比較樂(lè)觀，只是還存在一些實(shí)現(xiàn)上的問(wèn)題。對(duì)潛藍(lán)綠激光通信是指利用在海水低損耗窗口波長(zhǎng)上的籃綠激光，通過(guò)衛(wèi)星或飛機(jī)與深水中潛行潛艇的通信，也包括水面艦只與潛艇之間的通信。