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激光是怎么产生的
激光产生的基本原理:激光—“受激辐射放大”是通过强光照射激光发生介质,使介质内部原子的电子获得能量,受激而使电子运动轨道发生迁移,由低能态变为高能态。处于激发态的原子,受外界辐射感应,使处于激发态的原子跃迁到低能态,同时发出一束光,这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致,此时的光为受激辐射光,即激光。
激光加工原理:利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行减材、增材、等材加工的一门技术,将聚焦后的激光束照射在工件材料表面,光能瞬间转化为热能,局部区域吸收大量能量后,根据不同的激光工艺参数,材料发生气化、熔化、金相组织变化以及冲击热应力,从而达到工件材料的去除、连接、改性或分离等。
激光清洗:利用高频高能量激光脉冲照射工件表面,涂覆层瞬间吸收聚焦的激光能量,使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离,高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层,从而达到洁净的工艺过程。
激光切割:利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件分割。
激光焊接:激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功率密度等特点,将激光束聚焦在很小的区域内,瞬间使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,使被焊物局部熔化并快速冷却,从而形成牢固的焊点和焊缝。
激光产生原理及应用论文
激光产生的原理:
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,所释放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。这使得激光比起普通光源,激光的单色性好,亮度高,方向性好。
应用:
1、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、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。
2、激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,2013年通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。
3、激光通信,是激光在大气空间传输的一种通信方式。激光大气通信的发送设备主要由激光器(光源)、光调制器、光学发射天线(透镜)等组成;接收设备主要由光学接收天线、光检测器等组成。
扩展资料:
进行激光加工和激光治疗时,还可能产生有害的烟雾、蒸气和噪声等,对环境造成辐射危害。激光的防护为:
①有激光的工作场所应张贴醒目的警告牌,设置危险标志。
②工作人员应先接受激光防护的培训,进入工作场所应带激光防护眼镜。
③激光不用时,应在输出端加防护盖。应尽量让光路封闭,避免人员暴露于激光束。另外,应保持光路高于或低于人眼高度,这对可见光波段以外的激光尤其显得重要。
④在激光运行空间内应保证足够的照明使眼睛的瞳孔保持收缩状态。
⑤对激光操作人员进行定期体检。
激光产生的原理
分类: 教育/科学 >> 科学技术
解析:
激励源使介质出现粒子数反转。可以是电激励、光激励、热激励、化学激励等等。电激励用气体放电的方法去激励介质原子;各种激励方式又被形象地称为泵浦或抽运。不断泵浦才能维持上能级粒子数多于下能级,不断获得激光输出。
3、有了前两者只能保证实现粒子数反转,但这样产生的受激辐射强度很弱,无法实际应用,所以可以用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐振腔实际是在激光器两端装上两块反射率很高的镜子,一块全反射,一块部分反射,以使激光可透过这块镜子射出,被反射回到工作介质的光继续诱发新的受激发射,光被放大。因此光在谐振腔内来回振荡造成连锁反应,雪崩似的获得放大,产生强烈的激光,从部分反射镜一端输出。
按工作介质的不同来分类,可以是固体、气体、液体、半导体激光器。固体激光器特点器件小,坚固、使用方便、输出功率大但电源一般都比较庞大。比如钛宝石激光器一般采用半导体激光器泵浦,常采用环形腔,可以是连续或是脉冲式的
激光产生的基本原理包括哪些
激光是一种高度集中的光束,产生于激光器中。激光的产生基于三个基本原理:受激辐射、光放大和反射。以下是对这三个基本原理的进一步解释:
1. 受激辐射:受激辐射是激光产生的核心原理之一。当一束光与物质相互作用时,光子会与原子或分子中的电子相互作用,使得电子跃迁到一个更高能级。当这个电子从高能级跃迁回低能级时,它会释放出一束与入射光子完全一致的光子。这个过程就是受激辐射。如果这个过程在一个受激辐射介质中不断重复,就会产生一束高度集中的激光。
2. 光放大:光放大是另一个重要的激光产生原理。在激光器中,激光束会经过一个放大介质,例如激光晶体或气体。这个放大介质被激活,使得原子或分子的电子从低能级跃迁到高能级,从而吸收外部能量。当这些电子跃迁回低能级时,它们会释放出一个光子。这个光子与激光束中的光子相互作用,使得激光束得到放大。这个过程可以在放大器中不断重复,最终产生一束高度集中的激光。
3. 反射:反射是保持激光束高度集中的重要原理之一。在激光器中,激光束经过一个反射器,例如一个半透明的镜子。这个反射器只允许激光束的一部分通过,反射另一部分回到放大器中。这个过程不断重复,使得激光束得到进一步放大,并保持高度集中的状态。
综上所述,激光的产生基于受激辐射、光放大和反射这三个基本原理。这些原理的相互作用产生了一束高度集中的激光束,具有许多重要的应用,例如在医疗、通讯、制造和科学研究等领域。
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