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激光的原理是什么?有什么优势特点?

时间:2021-06-23 10:45:32 作者:双成激光 点击:

1、激光的相关介绍

激光的英文名称是LASER,是“light amplification by stimulated emission of radiation”(通过受激辐射线的放射达到光的放大)的首字母缩写。

激光的原理是什么?有什么优势特点?(图1)


2、激光的发生原理

原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,释放出的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。因此激光相比普通光源单色性、方向性好,亮度更高。

激光的原理是什么?有什么优势特点?(图2)


3、激光的优势特点

单色性好:激光器发出的光波长分布范围较窄,因此颜色极纯。激光的的单色性远远强于其他单色光源。

单色性好可以便于滤光提高信噪比。在材料加工中,不同材料吸收光谱不同,激光的单色性就很好控制吸收深度和分布了,可以有选择有控制地处理材料。单色光在光学设计上方便很多,没有色散相差,而且单色性越好,对应的波长或者频率越稳。

激光的原理是什么?有什么优势特点?(图3)


方向性强:激光器发出的光束,只朝着一个方向射出。普通的光源多半是向四面八方散射,若想使光源达到汇聚到一个部分,就需要加装辅助装置,例如汽车的车前灯安装有聚光作用的反光镜,使光汇集起来向一个方向射出。

激光器发射的激光,只朝一个方向射出,而且光束的发散度极小,近乎平行。地球离月球的距离约38万公里,若向月球发出光束,但激光在月球表面的光斑不到两公里,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。

激光的原理是什么?有什么优势特点?(图4)


相干性好:相干性表示光容易相互干扰的程度。如果将光考虑为波,波段越相近则相干性越高。例如,水面上不同的波相互碰撞时,可能相互增强或相互抵消,与这一现象相同,越随机的波干扰程度越弱。

激光的位相、波长、方向一致,可维持较强的波,从而实现长距离传送。相干性较高的光,具有可长距离传送且不会扩散的特性,具备可通过镜头聚集成小光斑的优点,可将产生的光传送至别处,用作高密度光。

激光的原理是什么?有什么优势特点?(图5)