“激光”一词在英文里是“LASER”,是“LightAmplificationbyStimuIatadEmissionofRadiation”的缩写,意为“受激发射的辐射光放大”。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。
激光,是一种崭新的光源,是由激光器产生的一种光。激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。
激光和普通光到底有什么不同呢?
第一,激光是一种颜色最单纯的光。太阳光和电灯光看起来似乎是白色的,但当让它通过一块三棱镜的时候,就可以看到红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色的光,其实,还含有我们看不见的红外光和紫外光。激光的颜色非常单纯,而且只向着一个方向发光,亮度极高。
第二,激光的方向性好。在发射方向的空间内光能量高度集中,所以激光的亮度比普通光的亮度高千万倍,甚至亿万倍。而且,由于激光可以控制,使光能量不仅在空间上高度集中,同时在时间上也高度集中,因而可以在一瞬间产生出巨大的光热,成为无坚不摧的强大光束。平时,我们见到的灯光,都是向四面八方发光,就好像电影院散场后,大家前前后后地向着四面八方以不同步伐走出来。打开室内的电灯,整个房间都照亮了。又如,打开手电筒,在发出的部位,直径不过3~5厘米,待射到几米之外后,就扩展成一个很大的光圈。这说明,光在传播中发散了。
然而,激光却不同,它是大量原子由于受激辐射所产生的发光行为。激光在传播中始终像一条笔直的细线,发散的角度极小,一束激光射到38万千米外的月球上,光圈的直径充其量只有2千米左右。就好比电影院散场后,大家排着队朝着一个方向,迈着相同大小的步伐,随着“一、二、一”的口令,整整齐齐地前进。
第三,激光亮度最高。太阳是人类共有的自然光源,整个世界沐浴在明亮的阳光之下。太阳表面的亮度比蜡烛大30万倍,比白炽灯大几百倍。激光的出现,更是光源亮度上的一次惊人的飞跃。
一台普通的激光器的输出亮度,比太阳表面的亮度大10亿倍。从地球照到月亮上在反射回来也不成问题。可见激光是当今世界上高亮度的光源。
第四,激光还可以具有很大的能量,用它可以容易地在钢板上打洞或切割。在工业生产中,利用激光高亮度特点已成功地进行了激光打孔、切割和焊接。在医学上、利用激光的高能量可使剥离视网膜凝结和进行外科手术。在测绘方面,可以进行地球到月球之间距离的测量和卫星大地测量。在军事领域,激光能量提高,可以制成摧毁敌机和导弹的光武器。
激光的特性:
激光被广泛应用是因为它的特性。激光几乎是一种单色光波,频率范围极窄,又可在一个狭小的方向内集中高能量,因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。以红宝石激光器为例,它输出脉冲的总能量不够煮熟一个鸡蛋,但却能在3毫米的钢板上钻出一个小孔。激光拥有上述特性,并不是因为它有与别不同的光能,而是它的功率密度十分高,这就是激光被广泛应用的原因。
激光有以下三大特性:
·单色波长
·同调性
·平行光束
激光技术
激光加工技术:
激光是20世纪60年代的新光源。由于激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到广泛应用.激光加工是激光应用最有发展前途的领域之一,现在已开发出20多种激光加工技术。
激光的空间控制性和时间控制性很好,对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大,特别适用于自动化加工。激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备,已成为企业实行适时生产的关键技术,为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。
热加工和冷加工均可应用在金属和非金属材料,进行切割,打孔,刻槽,标记等.热加工金属材料进行焊接,表面处理,生产合金,切割均极有利.冷加工则对光化学沉积,激光快速成形技术,激光刻蚀,掺染和氧化都很合适。
激光快速成形:
用激光制造模型时用的材料是液态光敏树脂,它在吸收了紫外波段的激光能量后便发生凝固,变化成固体材料。把要制造的模型编成程序,输入到计算机。激光器输出来的激光束由计算机控制光路系统,使它在模型材料上扫描刻划,在激光束所到之处,原先是液态的材料凝固起来。激光束在计算机的指挥下作完扫描刻划,将光敏聚合材料逐层固化,精确堆积成样件,造出模型。所以,用这个办法制造模型,速度快,造出来的模型又精致。该技术已在航空航天、电子、汽车等工业领域得到广泛应用。
激光


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