激光的一些应用.pptVIP

激光的一些应用 1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念，为激光器的发明提供了理论基础，其后多个研究者完善了激光理论。 1960年美国人梅曼建造出世界第一台激光器（红宝石激光器），在这之后激光技术发展十分迅速，在越来越多的领域内得到了应用。下面将会介绍一些激光的应用。 激光三个主要特点： 1）方向性好； 2）相干性好； 3）亮度高（即能量集中）； 生活生产中对激光的应用基本就围绕这三点，所不同的是针对不同的使用场景对其进行相应的调整。 激光诱变育种是近二十年来发展起来的一种新技术?可以诱发染色体及性状变异。以转基因牛育种为例。利用激光诱变筛选出对牛的品质有良好改良的基因，再通过转基因技术对牛进行品种改良或新品种培育，主要体现在两个方面：一是提高牛的抗病能力;二是提高牛的肉奶产量、改善奶品质，同时转基因技术在改善牛的生长、肉质等性状也有一些重要进展。（实际上激光育种产生的种子不一定都是人们想要的，这个需要人们自行挑选对自己有益的）。 激光存储中的光盘之类的很常见，但是最近新出了一个比较新颖的光存储芯片（尚处于试验阶段）。 根据国外媒体报道，日前已经有研究人员创造出了首个光学存储芯片，可以用来永久保存数据，而这个成果将可以让SSD固态硬盘里的数据更加安全，并且读写速度提升100倍。 这种设备是利用了一小部分GST的氮化硅即称为波导来携带光。研究证明，强烈的光脉冲通过波导发送可以缜密地改变GST状态。一道强烈的脉冲可使它瞬间熔化、快速冷却，令其呈无定形结构；而轻微些的强脉冲会使其进入晶体状态。接着，当较低强度的光通过波导发送时，在GST状态的差异会影响光传输的多少。该小组测量出当中的差异，以确定其状态，并在0或1的情况下读取存在的信息。 2011年8月18日，欧洲南方天文台（ESO）使用20瓦激光帮助消除大气对观测造成的模糊影响时——即激光导星，天空划过闪电（在当时，风暴和闪电并未接近天文台，但是在下面的图中我们可以明显看见雷电出现在了天文台射出的激光附近）。 法国科学家曾表示，他们已经可以引导实验室中生成的闪电反复击打同一位置。这项定位壮举来自于飞秒（千万分之一秒）级激光脉冲在电离空气中制造的一个虚拟“避雷针”。2012年，首次成功利用激光诱导形成空气通道引导放电路径。这项实验显示了激光避雷针在研究和用作防护装置方面的潜力，可以有效替代现在的引雷火箭。 之前的一些实验曾证实，飞秒激光脉冲可以制造电离空气通道，形成“引导线”。深入的研究表明这些通道的作用距离有可能超过50米。 激光Li-Fi 目前很多研究人员正在研发一项名为“Li-Fi”热门技术，也就是可见光无线通信，利用快速的光脉冲无线传输信息。而现在的“Wi-Fi”使用的是无线电波。Li-Fi（基于LED）的速度可以达到Wi-Fi的10多倍，而使用白色激光的Li-Fi将是目前正在研发的基于LED的Li-Fi信息传输速度的10到100多倍。 2015年7月，亚利桑那州立大学的科学家们首次创造出白色激光，论文发 表在《Nature Nanotechnology》期刊上。科学家之前已创造出红色、蓝色、绿色以及其它可见颜色的激光，但同时发射出红色、蓝色、绿色的激光被证明难度很大，因为需要组合差异巨大的半导体组件。 亚利桑那州立大学的研究人员开发的半导体激光器发射的白光激光包含全部可见光颜色频谱。为了完成这一壮举，研究人员已经创造了一个纳米片，它是一层薄薄的半导体，厚度大约是人头发丝厚度的五分之一，该半导体具有三个平行节段，支持红，绿，蓝三种基本颜色的激光，富含镉和硒的部分产生红色激光，富含镉和硫的部分产生绿光，富含锌和硫的部分产生蓝光。当总场激光被收集起来，便产生了白光激光。 罗伯特·弗里斯比是NASA喷气推进实验室“先锋推进概念”研究项目的负责人。弗里斯比和他的研究小组发明了“激光帆”理论。弗里斯比认为，大海中的风能推动帆船航行，同样一道强大的激光柱也能推动太空中的“帆船”航行。事实上，美国行星协会的科学家们已经建造出了一个简单的太空帆“宇宙一号”，这是一个50磅重、100英尺宽的铝制帆，不过它不是依靠激光，而是依靠太阳光粒子来推动的。（2005年发射，发射后失联。此后，美国，日本都发射过太阳帆飞行器）。 太阳帆 激光帆飞船是基于太阳帆飞船的一个升级概念，他们的使用原理是一样的，都是利用“光”作为飞船的推力，而不同的是激光帆飞船用的是比太阳光更高效率的激光。 同太阳光相比，激光束能够将“帆船”推至更远的地方， 原因在于激光束不会像阳光那样随着距离的增加出现显著的发散和减弱。 科学家们设想的是在地球（或者月球，月球更适合