1.四种激光器的工作原理分别是什么
激光器是能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,并指出了产生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。以后,激光器的种类就越来越多。按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器,其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束,激光波长可覆盖从微波到X射线的广阔波段。按工作方式分,有连续式、脉冲式、调Q和超短脉冲式等几类。大功率激光器通常都是脉冲式输出。各种不同种类的激光器所发射的激光波长已达数千种,最长的波长为微波波段的0.7毫米,最短波长为远紫外区的210埃,X射线波段的激光器也正在研究中。
激光工作物质 是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系,有时也称为激光增益媒质,它们可以是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。对激光工作物质的主要要求,是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转,并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去;为此,要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。
除自由电子激光器外,各种激光器的基本工作原理均相同,装置的必不可少的组成部分包括激励(或抽运)、具有亚稳态能级的工作介质和谐振腔( 见光学谐振腔)3部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,从而实现光放大。谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向,从而使激光具有良好的定向性和相干性。
激励(泵浦)系统 是指为使激光工作物质实现并维持粒子数反转而提供能量来源的机构或装置。根据工作物质和激光器运转条件的不同,可以采取不同的激励方式和激励装置,常见的有以下四种。①光学激励(光泵)。是利用外界光源发出的光来辐照工作物质以实现粒子数反转的,整个激励装置,通常是由气体放电光源(如氙灯、氪灯)和聚光器组成。②气体放电激励。是利用在气体工作物质内发生的气体放电过程来实现粒子数反转的,整个激励装置通常由放电电极和放电电源组成。③化学激励。是利用在工作物质内部发生的化学反应过程来实现粒子数反转的,通常要求有适当的化学反应物和相应的引发措施。④核能激励。是利用小型核裂变反应所产生的裂变碎片、高能粒子或放射线来激励工作物质并实现粒子数反转的。
光学共振腔 通常是由具有一定几何形状和光学反射特性的两块反射镜按特定的方式组合而成。作用为:①提供光学反馈能力,使受激辐射光子在腔内多次往返以形成相干的持续振荡。②对腔内往返振荡光束的方向和频率进行限制,以保证输出激光具有一定的定向性和单色性。共振腔作用①,是由通常组成腔的两个反射镜的几何形状(反射面曲率半径)和相对组合方式所决定;而作用②,则是由给定共振腔型对腔内不同行进方向和不同频率的光,具有不同的选择性损耗特性所决定的。
几种常见激光器及其用途介绍如下:
Nd:YAG激光器,1064nm,固体激光器,连续激光器的最大输出功率1000W,可用于激光切割金属。
Ho:YAG,固体激光器,可产生对人眼安全的2097nm和2091nm激光,适用于雷达和医学应用。
He-Ne激光器,632.8nm,气体激光器,功率为几mW,用于准直,定位,全息照相等。
CO2激光器,气体激光器,输出波长10.6um,广泛用于激光加工,医疗,大气通信及其他军事应用。
N2分子激光器,气体激光器,输出紫外光,峰值功率可达数十兆瓦,脉宽小于10ns,重复频率为数十至数千赫,作可调谐燃料激光器的泵浦源,也可用于荧光分析,检测污染等方面。
2.激光专业是不是与材料学有关
激光专业是与材料学有关的
1.激光材料加工技术及应用;
2.通用知识
基础物理知识
电工基础知识
电子电路知识
机械基础知识
光学基础知识
热加工基础知识
自动控制基础知识
专业知识
激光的发展概况
光电子学基础知识
激光的基础知识
激光加工工艺知识
激光发生器的种类、特点及基本结构。
激光机的种类,主要部件组成、用途、特点、功能。
各类激光器的工作原理。
各种激光设备主要光电技术参数,工作原理。
安装、调试知识
各部件加工工艺知识
各部件测量检测检验的技术参数,测试方法知识。
本工种检测仪器的种类、特点及使用方法。
检验维修知识
熟悉本专业常用的中英文专业词汇。
3.科学激光的知识
激光的原理,简而言之就是光的受激辐射放大,负责一点说就是被泵浦光激发的原子在种子光源的激发下同步跃迁以达到对种子光复杂放大的过程,再负责一点说,激光原理在大学里面是整整一本书,是整整一门课,是要用一个学期学完的,推荐你看《激光原理》,里面详细解释激光的成因,激光的增益,损耗,横模,纵模,模式竞争,激光器的分类,谐振器,激光器传播矩阵,激光器输出,激光器光束形状等等很多很多知识!
医学上激光治病现在用的比较多的就是切割,用高能激光从身体上切掉某个东西,使得创伤面小,速度快,效果好。还有一些比较高深的,比如激光光镊等等,但是激光不是什么病都能治的!
在没有损耗的情况下,不仅仅激光,任何光都可以无限远传播,当然激光的准直性好,能量高,使得他在长距离并且考虑损耗的传播的情况下,比普通光源更有优势!有的高能激光传个几千公里没问题,如果再在低损耗的光纤中传播,距离将会更远!
激光能杀人么?笑话,美国人用激光炮把自己的卫星都打下来了,你说能杀人不?我们实验室平常用的高能激光,照射身体1,2秒就感觉发烫,超高能激光还要穿放辐射服,那种激光基本上就是打你眼睛一下,你这辈子就崩看东西了!
4.激光专业是不是与材料学有关
激光专业是与材料学有关的。
材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间相互关系的学科,为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。现代材料学科更注重研究各类材料及它们之间相互渗透的交叉性和综合性。
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工等的一门技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门,对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。