激光-省賽獲獎(jiǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)

激光激光(laser)是指受激輻射產(chǎn)生的光放大，是一種高質(zhì)量的光源。激光的特點(diǎn)：1.方向性好2.單色性好3.能量集中4.相干性好什么是激光？激光（LASER）是上實(shí)際60年代發(fā)明的一種光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母縮寫(xiě)。激光器有很多種，尺寸大至幾個(gè)足球場(chǎng)，小至一粒稻谷或鹽粒。氣體激光器有氦－氖激光器和氬激光器；固體激光器有紅寶石激光器；半導(dǎo)體激光器有激光二極管，像CD機(jī)、DVD機(jī)和CD-ROM里的那些。每一種激光器都有自己獨(dú)特的產(chǎn)生激光的方法。激光有很多特性：首先，激光是單色的，或者說(shuō)是單頻的。有一些激光器可以同時(shí)產(chǎn)生不同頻率的激光，但是這些激光是互相隔離的，使用時(shí)也是分開(kāi)的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一個(gè)“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是說(shuō)它要走很長(zhǎng)的一段距離才會(huì)出現(xiàn)分散或者收斂的現(xiàn)象。激光分類看從什么角度分類,紅激光、藍(lán)激光、綠激光,是以頻率區(qū)分的,如果從原理來(lái)分,有氦-氖激光,二氧化碳激光,二極管激光,準(zhǔn)分子激光,染色激光,氬離子激光,氮?dú)饧す?YAG激光,等等還有很多.從連續(xù)性來(lái)分有連續(xù)激光和脈沖激光,脈沖激光有微秒級(jí)(10e-6秒),也有納秒(10e-9秒),皮秒(10e-12秒),和飛秒(10e-15秒)激光.此外一般也根據(jù)激光的強(qiáng)度將其分為,一級(jí),二級(jí)....等等,級(jí)別越高強(qiáng)度越大相應(yīng)則要求采取更嚴(yán)格的保護(hù)措施.激光按波段分，可分為可見(jiàn)光、紅外、紫外、X光、多波長(zhǎng)可調(diào)諧，目前工業(yè)用紅外及紫外激光。例如CO2激光器紅外激光,氪燈泵浦YAG激光器紅外激光,氙燈泵浦YAG激光器紅外激光,半導(dǎo)體側(cè)面泵浦YAG激光器紅外激光。激光器的種類很多，可分為固體、氣體、液體、半導(dǎo)體和染料等幾種類型：（1）固體激光器一般小而堅(jiān)固，脈沖輻射功率較高，應(yīng)用范圍較廣泛。如：Nd:YAG激光器。Nd（釹）是一種稀土族元素，YAG代表釔鋁石榴石，晶體結(jié)構(gòu)與紅寶石相似。（2）半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別適于在飛機(jī)、軍艦、車輛和宇宙飛船上使用。半導(dǎo)體激光器可以通過(guò)外加的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度、壓力等改變激光的波長(zhǎng)，能將電能直接轉(zhuǎn)換為激光能，所以發(fā)展迅速。（3）氣體激光器以氣體為工作物質(zhì)，單色性和相干性較好，激光波長(zhǎng)可達(dá)數(shù)千種，應(yīng)用廣泛。氣體激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、操作方便。在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、精密測(cè)量、全息技術(shù)等方面應(yīng)用廣泛。氣體激光器有電能、熱能、化學(xué)能、光能、核能等多種激勵(lì)方式。（4）以液體染料為工作物質(zhì)的染料激光器于1966年問(wèn)世，廣泛應(yīng)用于各種科學(xué)研究領(lǐng)域?，F(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)的能產(chǎn)生激光的染料，大約在500種左右。這些染料可以溶于酒精、苯、丙酮、水或其他溶液。它們還可以包含在有機(jī)塑料中以固態(tài)出現(xiàn)，或升華為蒸汽，以氣態(tài)形式出現(xiàn)。所以染料激光器也稱為“液體激光器”。染料激光器的突出特點(diǎn)是波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)。燃料激光器種類繁多，價(jià)格低廉，效率高，輸出功率可與氣體和固體激光器相媲美，應(yīng)用于分光光譜、光化學(xué)、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)。（5）紅外激光器已有多種類型，應(yīng)用范圍廣泛，它是一種新型的紅外輻射源，特點(diǎn)是輻射強(qiáng)度高、單色性好、相干性好、方向性強(qiáng)。（6）X射線激光器在科研和軍事上有重要價(jià)值，應(yīng)用于激光反導(dǎo)彈武器中具有優(yōu)勢(shì)；生物學(xué)家用X射線激光能夠研究活組織中的分子結(jié)構(gòu)或詳細(xì)了解細(xì)胞機(jī)能;用X射線激光拍攝分子結(jié)構(gòu)的照片,所得到的生物分子像的對(duì)比度很高。（7）化學(xué)激光器有些化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生足夠多的高能原子，就可以釋放出大能量，可用來(lái)產(chǎn)生激光作用。（8）自由電子激光器這類激光器比其他類型更適于產(chǎn)生很大功率的輻射。它的工作機(jī)制與眾不同，它從加速器中獲得幾千萬(wàn)伏高能調(diào)整電子束，經(jīng)周期磁場(chǎng)，形成不同能態(tài)的能級(jí)，產(chǎn)生受激輻射。（9）準(zhǔn)分子激光器、光纖導(dǎo)波激光器等--------------------------------------------------------------------------------目前激光主要應(yīng)用在以下氣體激光器（紅外波段）：→激光打標(biāo)機(jī)（CO2激光）：AHL-CO2-10W、AHL-CO2-30W、AHL-CO2-50W、AHL-CO2-100W固體激光器（紅外波段）:→激光打標(biāo)機(jī)（氪燈泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-YAG-50W、AHL-YAG-90W→激光焊接機(jī)（氙燈泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W75、AHL-W90、AHL-W200、AHL-W200S、AHL-W400、AHL-W400S、AHL-W120、AHL-W120II、AHL-W180III→激光切割打孔機(jī)（氙燈泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-C100、AHL-C200、AHL-C400→激光劃片機(jī)（氙燈泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-HP50→激光調(diào)阻機(jī)（氙燈泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-TZ50半導(dǎo)體激光器（紅外波段）：→激光打標(biāo)機(jī)（半導(dǎo)體側(cè)面泵浦YAG激光器）：AHL-DP50激光器運(yùn)行方式工作波長(zhǎng)(nm)平均功率峰值功率紅寶石脈沖1W10-10exp(4)kwYAG脈沖/連續(xù)/調(diào)Q1064He-Ne連續(xù)co2脈沖/連續(xù)/調(diào)QHe-Ne激光器發(fā)散角小常用于激光測(cè)量、準(zhǔn)直，其它激光器的調(diào)整YAG/CO2的功率高是現(xiàn)在工業(yè)常用的，切