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激光的四大特性

关键词:激光器来源:春翔激光器发布时间:2016-03-21
    (1)激光的高亮度:一般规律认为,光源在单位面积上向某一方向的单位立体角内发射的功率,就称为光源在该方向上的亮度。激光在亮度上的提高主要是靠光线在发射方向上的高度集中。激光的发射角极小(一般用毫弧度表示),它几乎是高度平等准直的光束,能实现定向集中发射。因此,激光有高亮度性。固体激光器的亮度更可高达 1011W/cn2Sr 。不仅如此,一束激光经过聚焦后,由于其高亮度性的特点,能产生强烈的热效应,其焦点范围内的温度可达数千度或数万度,能熔化甚至于气化对激光有吸收能力的生物组织或非生物材料。如工业上精密器件的焊接、灯孔、切割;医学上切割组织(光刀)、气化表浅肿瘤以及显微光谱分析等这些新技术都是利用激光的高亮度性所产生的高温效应。 激光功率密度的单位为mw/cm2或W/cm2,能量密度为焦尔/厘米2。
    (2)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距离的同时,还能保证聚焦得到极高的功率密度,激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,这两点都是激光加工的重要条件。
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    (3)激光的高单色性:光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。
    (4)激光的高相干性:相干性是一切波动现象的属性。光具有波粒二象性,也就是说微观来看,由光子组成,具有粒子性;但是宏观来看又表现出波动性。光有波动性,因此也有相干性。1865年,麦克斯韦在《电磁场的力学理论》中指出:光和电磁波是同一实体的属性的表现,光是一种按照电磁定律在场内传播的电磁扰动。自此,麦克斯韦在科学史上第一次揭示了光的本质,即光也是电磁波,是一种波长更短的电磁波!光的频率、振动方向、相位高度一致,使激光光波在空间重叠时,重叠区的光强分布会出现稳定的强弱相间现象。
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