激光原理内部资料绝版课件•激光原理概述•激光器的基本构造与类型•激光与物质的相互作用•激光加工技术及应用•激光的安全防护•激光技术的发展趋势与展望01激光原理概述激光的基本概念010203激光定义激光工作物质激发方式激光是受激发射辐射产生的光放大，具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特性。激光工作物质是指能够实现粒子数反转并产生光的放大的物质，如各种晶体、气体等。激发方式主要有电激发、光激发、化学激发等。激光的产生原理粒子数反转在激光工作物质中，通过外部能量源提供能量，使得高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数，从而实现粒子数反转。受激发射当受到外部光子或声音的激发时，激光工作物质中的粒子从高能级跃迁到低能级，同时释放出一个光子，这个过程就是受激发射。光放大当受激发射产生的光子在激光工作物质中传播时，会再次激发其他粒子从高能级跃迁到低能级并释放出光子，这个过程就是光放大，使得光得到放大。激光的特点和应用高亮度高方向性高单色性激光的高亮度特性使得其能够轻松穿透厚实的物体，同时具有极高的能量密度。激光具有极高的方向性，使得其能够实现远距离传输和精确瞄准。激光的单色性极高，具有极窄的光谱线宽，使得其能够实现高精度的光学测量和光谱分析。激光的特点和应用•高相干性：激光的相干性极高，使得其能够实现干涉和衍射等光学现象的精密测量和应用。激光的特点和应用应用领域包括工业加工：激光可以用于切割、焊接、打标、钻孔等工业加工领域，具有加工精度高、速度快、成本低等优点。医疗领域：激光可以用于治疗近视、远视、青光眼等眼科疾病，也可以用于外科手术和皮肤科美容等领域。激光的特点和应用科研领域激光是进行高精度光谱分析、光学测量、激光雷达等科研工作的理想工具。军事领域激光可以用于激光武器、激光雷达、激光制导等军事领域，具有高精度、高能量、低成本等优点。02激光器的基本构造与类型激光器的基本组成增益介质谐振腔用于提供和放大自发辐射的介质，可以是气体、液体、固体或半导体。用于选频和放大自发辐射，通常由两个反射镜组成，其中一个反射镜是半反射镜。泵浦源冷却系统用于激发增益介质中的粒子，使其处于高能级状态，通常使用电流、激光或电子束。用于降低激光器的工作温度，以保持性能稳定。激光器的类型0102气体激光器液体激光器以气体为增益介质，如二氧化碳、氦氖等。以液体为增益介质，如染料激光器。固体激光器半导体激光器以固体为增益介质，如钕玻璃激光器。以半导体为增益介质，如砷化镓激光器。0304激光器的设计参数波长功率激光器的输出波长，通常由增益介质的能级跃迁决定。激光器的输出功率，通常由泵浦源的功率和增益介质的性质决定。稳定性光束质量激光器的输出稳定性，通常由谐振腔的设计和增益介质的性质决定。激光器的光束质量，通常由谐振腔的设计和增益介质的性质决定。03激光与物质的相互作用激光与物质相互作用的基本过程吸收散射激光能量被物质吸收，转化为热能或其他形激光光子与物质分子或原子相互作用，改变其传播方向。式的能量。透射反射激光通过物质时，部分能量透过物质表面。激光光子被物质表面反射回原方向。激光在物质中的传播特性光束稳定性干涉现象激光在传播过程中保持光束形状和方多束激光干涉形成的明暗条纹和叠加效应。向的特性。衍射现象偏振现象激光通过狭缝或孔径后产生的衍射花纹。激光电矢量在垂直于传播方向上的振动。激光对物质的破坏作用热效应高功率激光导致物质瞬间加热，引起熔化、汽化等现象。光化学效应激光能量导致物质分子结构变化，如分解、聚合等。力学效应高功率激光产生的压力和冲击波导致物质变形、破裂等。电磁场效应激光在物质中产生的电磁场对物质内部的电子和原子产生影响。04激光加工技术及应用激光打标技术激光打标技术原理010203利用高能量密度的激光束照射材料表面，使材料表面瞬间被加热并迅速冷却，形成精细、永久性的标记。激光打标技术的应用在各种材料表面打标，包括金属、非金属、塑料、玻璃等，实现高精度、高清晰度的标记。激光打标技术的优势无接触、无磨损、标记清晰、精细度高、速度快、效...
