激光原理与应用教学课件•激光原理概述•激光原理的基本概念•激光器件及应用contents•激光技术的前沿与展望•激光安全与防护目录01激光原理概述激光的产生激光是受激辐射光放大的简称，是原子或分子中的电子在吸收能量后，从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级时，释放的能量以光子的形式放受激辐射：在高能级上的粒子受到某种光子的激发，从高能级落回到低能级而发出与激发光子相同频率的光放大：通过多次重复的受激辐射过程，使输出光子的数量增加、能量增大，形成激光激光的特点010203方向性强亮度高单色性好激光的波长很窄，一般只有一种波长，即单色性好激光的发散角很小，几乎是在一条直线上传播，方向性强激光的能量密度很大，亮度高，可以在很短的时间内集中很大的能量激光的分类按工作物质分类按输出波长分类气体激光器、液体激光器、固体激光远红外激光器、近红外激光器、可见激光器、紫外激光器、X射线激光器和超短波激光器等器、化学激光器和自由电子激光器等按工作方式分类按激光能量分类连续激光器和脉冲激光器等低能激光器、中能激光器和高峰值功率激光器等02激光原理的基本概念光与物质的相互作用受激辐射当原子被泵浦到高能级时，受到与激发光子频率、相位和偏振状态相同的辐射影响，使得原子以同样的方式辐射出光子。吸收光子被原子吸收，将其能量转换成原子的内能，增加其激发能级。共鸣当受激辐射产生的光子与激发光子相互作用时，会促使其他原子也产生受激辐射，从而产生连锁反应，使得光子数迅速增加。激光工作物质固态激光器气体激光器利用晶体或玻璃等固态物质作为工作物质。以气体为工作物质，如二氧化碳、氮气、氢气等。液体激光器半导体激光器以液体为工作物质，如染料激光器。以半导体材料为工作物质。泵浦源与泵浦方式闪光灯泵浦激光泵浦电激励利用闪光灯发出的强光照利用其他激光器发出的激光照射工作物质，使其受到激发。利用电流通过工作物质，使其受到激发。射工作物质，使其受到激发。激光输出方式连续激光输出在连续激发下，工作物质不断受到激发，从而产生连续的激光输出。脉冲激光输出在脉冲激发下，工作物质在短时间内受到激发，从而产生脉冲的激光输出。03激光器件及应用常见激光器件半导体激光器特点：体积小、寿命长、易于调制。应用：通信、信息处理、激光雷达。常见激光器件气体激光器特点：输出功率高、光束质量好。应用：材料加工、激光雷达。常见激光器件固体激光器特点：稳定性好、转换效率高。应用：医疗、科研、工业。常见激光器件光纤激光器010203特点：光束质量好、可传输高功率。应用：材料加工、激光雷达。激光测量技术激光干涉测量基于激光干涉原理，可实现微米级精度测量。应用：长度、角度、振动等测量。激光测量技术激光衍射测量利用激光衍射现象，对物体尺寸和形状进行测量。应用：微小尺寸测量、生物医学成像。激光测量技术激光雷达测量01利用激光雷达技术，实现远距离、高精度测量。02应用：地形测量、大气探测、军事侦察。03激光在信息领域的应用激光通信利用激光作为信息载体，实现高速、远距离、大容量通信。应用：光纤通信、卫星通信、自由空间通信。激光在信息领域的应用激光雷达技术利用激光雷达对目标进行探测、定位和跟踪。应用：无人驾驶、安全监控、气象探测。激光在信息领域的应用光学存储与读取利用激光技术实现信息存储与读取，具有高密度、快速、稳定等优点。应用：光盘、蓝光存储、大数据存储。激光在工业领域的应用材料加工利用激光的高能量密度，实现金属和非金属材料的切割、焊接、打孔等。0102应用：汽车制造、航空航天、电子制造。激光快速成型0304利用激光制造三维物体，具有速度快、精度高、成本低等优点。应用：产品原型制造、医疗器械制造。050604激光技术的前沿与展望高功率激光技术总结词高功率激光技术是目前激光领域的前沿技术之一，是推动激光技术进步的重要力量。详细描述高功率激光器可以输出极高的功率，具有能量密度高、脉冲时间短等特点，被广泛应用于材料加工、军事、医疗等领域。目前，高功率激光器的技术水平正在不断提高，如提高输出功率、降低噪声、提高光束质量...
