激光產生的物理原理是什麼

㈠ 激光的工作原理是什麼

激光是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後，人類的又一重大發明，被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是「通過受激輻射光擴大」。激光的英文全名已經完全表達了製造激光的主要過程。激光的原理早在 1916年已被著名的猶太裔物理學家愛因斯坦發現。

原子受激輻射的光，故名「激光」：原子中的電子吸收能量後從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級的時候，所釋放的能量以光子的形式放出。被引誘（激發）出來的光子束（激光），其中的光子光學特性高度一致。因此激光相比普通光源單色性、方向性好，亮度更高。

激光應用很廣泛，有激光打標、激光焊接、激光切割、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光武器、激光唱片、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器、LIF無損檢測技術等等。激光系統可分為連續波激光器和脈沖激光器。

1.激光通訊.光纖傳像容量大，距離遠
2.激光醫學.夠扮演鑽頭、手術刀、焊槍等多種角色，或激光手術治療、弱激光生物刺激作用的非手術治療和激光的光動力治療。
3.激光測距，定位，激光測距（laser distance measuring）是以激光器作為光源進行測距。與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。
4.激光加工，包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微調等各種加工工藝。
5.激光唱片能夠用來貯存各種信息和聲音。影碟能夠貯存和再現畫面和影片，而得到計算機幫助、運轉自如的光碟只讀存儲器(CD-ROM)可以包容所有范圍的信息，從字詞、音樂一直到畫面和活動的電視連續鏡頭。
6.軍事激光，激光武器，激光雷達。
激光在許多領域有著廣泛的用途：
激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料（包括金屬與非金屬）進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術，傳統應用最大的領域為激光加工技術。激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統上看，它的研究范圍一般可分為：
1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。
2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。
激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。2013年使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導體泵浦激光器。
激光切割：汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光筆
激光筆：又稱為激光指示器、指星筆等，是把可見激光設計成便攜、手易握、激光模組（二極體）加工成的筆型發射器。
激光美容
（1）激光在美容界的用途越來越廣泛。色素沉著，如太田痣、鮮紅斑痣、雀斑、老年斑、毛細血管擴張等，以及去紋身、洗眼線、洗眉 、治療瘢痕等；而2013年以前一些新型的激光儀，高能超脈沖CO2激光，鉺激光進行除皺、磨皮換膚、治療打鼾，美白 牙齒等等，取得了良好的療效，為激光外科開辟越來越廣闊的領域。

㈡ 激光的物理原理

激光（LASER）是原子受激輻射的光，於1916年由愛因斯坦首次發現。
激光是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後，人類的又一重大發明，具有亮度高、顏色純、能量大的特點。激光應用很廣泛，主要包括激光打標、激光焊接、激光切割等。
1964年10月，中國科學院長春光機所主辦的《光受激發射情報》（其前身為《光量子放大專刊》）雜志編輯部致信錢學森，請他為LASER取一個中文名字，錢學森建議中文名為「激光」。同年12月，上海召開第三屆光量子放大器學術會議，由嚴濟慈主持，討論後正式採納錢學森的建議，將「通過輻射受激發射的光放大」的英文縮寫LASER正式翻譯為「激光」。隨後，《光受激發射情報》雜志也改名為《激光情報》。

設計原理

激光
激光是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導體之後，人類的又一重大發明，被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」和「奇異的激光」。

激光的原理早在 1916 年已被著名的美國物理學家愛因斯坦發現，但直到 1960 年激光才被首次成功製造。激光是在有理論准備和生產實踐迫切需要的背景下應運而生的，它一問世，就獲得了異乎尋常的飛快發展，激光的發展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生，而且導致整個一門新興產業的出現。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段，去獲得空前的效益和成果，從而促進了生產力的發展。我國激光產業的下游需求主要是激光加工、光通訊、激光測量、激光器、激光元部件、激光醫療，其市場份額分別為43.5%、25.7%、14.3%、6.1%、4.8%、3.7%。

㈢ 激光產生的原理及應用是什麼

激光產生的原理：

原子中的電子吸收能量後從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級的時候，所釋放的能量以光子的形式放出。被引誘（激發）出來的光子束（激光），其中的光子光學特性高度一致。這使得激光比起普通光源，激光的單色性好，亮度高，方向性好。

應用：

1、激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料（包括金屬與非金屬）進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術，傳統應用最大的領域為激光加工技術。

2、激光武器是一種利用定向發射的激光束直接毀傷目標或使之失效的定向能武器。根據作戰用途的不同，激光武器可分為戰術激光武器和戰略激光武器兩大類。武器系統主要由激光器和跟蹤、瞄準、發射裝置等部分組成，2013年通常採用的激光器有化學激光器、固體激光器、CO2激光器等。

3、激光通信，是激光在大氣空間傳輸的一種通信方式。激光大氣通信的發送設備主要由激光器（光源）、光調制器、光學發射天線（透鏡）等組成；接收設備主要由光學接收天線、光檢測器等組成。

(3)激光產生的物理原理是什麼擴展閱讀：

進行激光加工和激光治療時，還可能產生有害的煙霧、蒸氣和雜訊等，對環境造成輻射危害。激光的防護為：

①有激光的工作場所應張貼醒目的警告牌，設置危險標志。

②工作人員應先接受激光防護的培訓，進入工作場所應帶激光防護眼鏡。

③激光不用時，應在輸出端加防護蓋。應盡量讓光路封閉，避免人員暴露於激光束。另外，應保持光路高於或低於人眼高度，這對可見光波段以外的激光尤其顯得重要。

④在激光運行空間內應保證足夠的照明使眼睛的瞳孔保持收縮狀態。

⑤對激光操作人員進行定期體檢。

㈣ 激光的作用原理

激光的作用原理：激光產生的背景及原理是一個物理模型。激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性，極高的發光強度，因為這些神奇的特性，使激光在各個領域具有一系列的應用。

理論上講，只要工作物質足夠長，則不管初始自發輻射有多弱，最終總可以被放大到一定強度。但在實際激光器中，一般來說，工作物質既沒有必要，也沒有可能特別長（最近發展起來的以光纖為工作物質的激光器是一個例外）。

通常的做法是在其兩端各放一塊反射鏡，使光得以來回反射多次通過工作物質並被不斷放大，為充分利用光能，介質往往被置於一聚光腔體中，後者與端面反射鏡共同構成激光諧振腔。

激光作為一種光與自然界其他發光一樣，是由原子（或分子、離子等）躍遷產生的，而且是由自發輻射引起的。

不同的是，普通光源自始至終都是由自發輻射產生的，因而含有不同頻率（或不同波長、不同顏色）的成分，並向各個方向傳播。激光則僅在最初極短的時間內依賴於自發輻射，此後的過程完全由受激輻射決定。正是這一原因，使激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性，極高的發光強度。而正是這些神奇的特性，使激光在各個領域具有一系列令人難以置信而又不得不相信的應用。

㈤ 激光是怎麼產生的呢

激光產生的背景及原理是一個物理模型。激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性，極高的發光強度，因為這些神奇的特性，使激光在各個領域具有一系列的應用。

中文名稱
激光產生的背景及原理
對象
處於激發態的原子
原理
自發地由高能級向低能級躍遷
特點
與自然界其他發光一樣
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激光背景
處於激發態的原子不能長時間停留在高能級。即使沒有外界作用，也會自發地由高能級向低能級躍遷，並輻射一個光子。因為原子的這種自發輻射是完全獨立的，所以，不同原子發射光子的方向全然不同。剎那間，工作物質中出現沿四面八方傳播的光子，假定工作物質具有圓柱形狀，這些自發輻射光子必有一部分沿其中心軸的方向傳播，多數則與中心軸有一定夾角。後一類"離心離德"的光子很快從工作物質的側面逃逸出去，對激光的產生沒有多大影響;前一類"同心同德"的光子在沿工作物質中心軸方向運動時，將引起路徑上處於高能級原子的受激輻射，產生與其具有相同頻率、相同位相，並沿相同方向傳播的光子。該光子與誘發它的光子"齊心協力，並肩戰斗"，激勵其他原子輻射與它們相同的光子。如此下去，使光子數由1到2，由2到4，……以神奇的速度按指數規律增長。更為神奇的是，由於所有這些光子都是逐次受激輻射產生的，這使它們全部具有相同頻率、相同初位相、相同偏振態，並沿相同方向傳播。

原理結論
理論上講，只要工作物質足夠長，則不管初始自發輻射有多弱，最終總可以被放大到一定強度。但在實際激光器中，一般來說，工作物質既沒有必要，也沒有可能特別長(最近發展起來的以光纖為工作物質的激光器是一個例外)，通常的做法是在其兩端各放一塊反射鏡，使光得以來回反射多次通過工作物質並被不斷放大，為充分利用光能，介質往往被置於一聚光腔體中，後者與端面反射鏡共同構成激光諧振腔。

由以上的討論可以看出，激光作為一種光，與自然界其他發光一樣，是由原子(或分子、離子等)躍遷產生的，而且是由自發輻射引起的。不同的是，普通光源自始至終都是由自發輻射產生的，因而含有不同頻率(或不同波長、不同顏色)的成分，並向各個方向傳播。激光則僅在最初極短的時間內依賴於自發輻射，此後的過程完全由受激輻射決定。正是這一原因，使激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性，極高的發光強度。而正是這些神奇的特性，使激光在各個領域具有一系列令人難以置信而又不得不相信的應用。