
激光有哪些作用?
激光应用很广泛,有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。
扩展资料:
激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般有:
1、激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。
2、激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微雕等各种加工工艺。
激光焊接:汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。2013年使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半导体泵浦激光器。
激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光笔:又称为激光指示器、指星笔等,是把可见激光设计成便携、手易握、激光模组(二极管)加工成的笔型发射器。常见的激光笔有红光(650-660nm, 635nm)、绿光(515-520nm, 532nm)、蓝光(445-450nm)和蓝紫光(405nm)等,功率通常以毫瓦为单位。通常在会报、教学、导赏人员都会使用它来投映一个光点或一条光线指向物体,但激光会伤害到眼睛,任何情况下都不应该让激光直射眼睛。
激光治疗:可以用于手术开刀,减轻痛苦,减少感染。
激光打标:在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用,2013年使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。
激光打孔:激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展,主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由2008年的400w提高到了800w至1000w。国内2013年比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。2013年使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主,也有一些准分激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。
激光热处理:在汽车工业中应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。2013年使用的激光器多以YAG激光器,CO2激光器为主。
激光快速成型:将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。2013年使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主。
激光涂敷:在航空航天、模具及机电行业应用广泛。2013年使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。
激光成像:利用激光束扫描物体,将反射光束反射回来,得到的排布顺序不同而成像。用图像落差来反映所成的像。激光成像具有超视距的探测能力,可用于卫星激光扫描成像,未来用于遥感测绘等科技领域。
参考资料:百度百科-激光
激光的高亮度:固体激光器的亮度更可高达1011W/cm2Sr。不仅如此,具有高亮度的激光束经透镜聚焦后,能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温,这就使其可能可加工几乎所有的材料。
激光的高方向性:激光的高方向性使其能在有效地传递较长的距离的同时,还能保证聚焦得到极高的功率密度,这两点都是激光加工的重要条件
激光的高单色性:由于激光的单色性极高,从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上,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个部分的相位关系。正是激光具有如上所述的奇异特性因此在工业加工中得到了广泛地应用。
激光能够向一个方向辐射,散开角度只有几分,甚至小到一秒?激光的高方向性使它在军事上很受重视?
高度集束的激光,能量也非常集中?在日常生活中我们认为太阳是非常亮的,但一台巨脉冲红宝石激光器发出的激光却比太阳还亮200亿倍?
当然,激光比太阳还亮,并不是因为它的总能量比太阳还大,而是由于它的能量非常集中?红宝石激光器发出的激光射束,能穿透一张1/3厘米厚的钢板,但总能量却不足以煮熟一个鸡蛋?
激光作为武器,有很多独特的优点?首先,它可以用光速飞行,每秒30万公里,任何武器都没有这样高的速度?它一旦瞄准,几乎不要什么时间就立刻击中目标,用不着考虑提前量?另外,它可以在极小的面积上?在极短的时间里集中超过核武器100万倍的能量,还能很灵活地改变方向,没有任何发射性污染?
现代物理学告诉我们:各种发光物质的原子也同其他物质一样,是由原子核和若干个电子组成的。电子运动的轨道挺像洋葱头,是分层排列的。在外来能量的作用下,原子内层轨道上的电子能吸收外来的能量跳到外层轨道上,由低能级电子变为高能级电子。这种高能级电子面临着两种命运:一种是自行跳回低能级,把从外界吸收的一份能量以光子形式释放出来,发出我们常见的普通光;另一种则是从外界射入一个光子,从电子身上打出一个与其一模一样的光子,并使电子跳回低能级,同时发出一种特殊的光——激光。前一种情况是辐射理论中的自发辐射过程,像太阳光、各种灯光一类的普通光都属于这种自发光过程。而后一种情况则是美国物理学家爱因斯坦所提出的受激辐射理论,这一理论为激光器的诞生奠定了理论基础。
1960年,美国物理学家梅曼就是在爱因斯坦受激辐射理论的启迪下,发明了世界上第一台激光器。梅曼以及其后继者发明了多种激光器。
与太阳系的光明使者太阳所发出的自然光相比,由激光器所发出的激光具有三种奇妙的特殊性能。一是能量高度集中,亮度极高,其单位亮度超过100万个太阳;如果将激光束汇集到一点上,可达到几千万度的高温。二是方向性强,发散的角度极小,比最好的探照灯要精确1000倍,甚至可以从1600公里以外来烧沸一壶咖啡。三是颜色最纯,它比现在最纯的单色光源——氪灯光还要纯10万倍。神奇的激光,其作用可与原子能、电子计算机和半导体相媲美,因而被誉为当今20世纪的四项重大发明之一。
继梅曼的第一台激光器问世以后,20多年来又涌现出许许多多的后起之秀。各种用途的激光器已有上百个品种和上千个型号,能发射出几百种不同波长的激光。从近紫外线、可见的七色光、红外线波段直到其长度短于一个原子振动的脉冲,应有尽有。激光已广泛地用于工农业生产、文教卫生、科研和军事国防等各行各业。
科学家惊奇地发现,由激光器发出的光束,频率单纯,相位一致,恰好是电子学在光频段所寻求的一种非常理想的正弦波电磁振荡。科学家几乎可以像处理无线电波一样地处理光波,传统的电子技术,如放大、振荡、调剂、调解、通信、雷达、计算机和信息处理等,几乎都可以延伸到光频波段。可以说,激光是电子学攻占光频段的开路先锋,将给现代通信技术带来一次划时代的变革。
与现有的无线电通信相比,激光通信有两大长处。一是激光通信具有惊人的通信容量。从长波到微波的无线电频率范围是从10千赫到30万兆赫,而光波段的频率则是从300万兆赫至150亿兆赫。两者相比,光谱频带要比无线电频带宽5万倍。用一根像头发丝那样粗细的光导纤维,就可以同时传输100亿路电话、1亿路可视电话或1000万路电视。也就是说,传送全世界现有的全部通信量,只要用一根很细的“玻璃丝”就能解决问题。二是可使通信设备做到微型化。比如,微波通信要用直径7米的抛物面天线,而激光通信只要用一个直径5厘米的透镜作天线即可达到同样目的。
激光器和光导纤维,为通信现代化开辟了广阔的道路。目前,许多国家都已开始采用光导纤维进行长途大容量通信、军用保密通信、计算机通信和数据通信。在这方面,走在前头的美国电话电报公司,正在用光导纤维缆铺设两条超级光通信电路,把东海岸和西海岸上众多城市连在一起。我国在北京、上海、武汉和南京等地的市话通信、专用通信和电视传输中,也已试用光纤通信,并计划逐步用它来替代电缆通信。展望21世纪,亿万台激光器将把世界联系起来,形成一个巨大的信息网,各国人民之间的联系交往将超越地理限制,就如同住在一个村子里那样方便。
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2.激光医学.够扮演钻头、手术刀、焊枪等多种角色,或激光手术治疗、弱激光生物刺激作用的非手术治疗和激光的光动力治疗。
3.激光测距,定位,激光测距(laser distance measuring)是以激光器作为光源进行测距。与光电测距仪相比,不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度,显著减少重量和功耗,使测量到人造地球卫星、月球等远目标的距离变成现实。
4.激光加工,包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。
5.激光唱片能够用来贮存各种信息和声音。影碟能够贮存和再现画面和影片,而得到计算机帮助、运转自如的光盘只读存储器(CD-ROM)可以包容所有范围的信息,从字词、音乐一直到画面和活动的电视连续镜头。
6.军事激光,激光武器,激光雷达。