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激光原理课件第七讲

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目录

激光的产生原理

01

激光的应用领域

03

激光的安全与防护

05

激光器的分类

02

激光的特性

04

激光技术的未来趋势

06

激光的产生原理

01

原子能级跃迁

原子高能级向低能级跃迁，释放同频光子，经谐振腔放大形成激光。

受激辐射原理

外部能量输入使高能级粒子数多于低能级，确保受激发射占主导。

粒子数反转

光的受激辐射

高能原子受激跃迁发光

受激辐射定义

需外界光子触发

与自发辐射区别

激光器的工作原理

泵浦源为增益介质提供能量，实现粒子数反转。

泵浦源供能

受激辐射产生相同光子，光子在谐振腔中放大，形成激光。

受激辐射放大

激光器的分类

02

固体激光器

连续波、脉冲式

工作方式分类

掺钕、铒、镱等

增益介质分类

气体激光器

主要类型

氦氖、二氧化碳等

特点概述

种类多，光束质量好，体积较大

液体激光器

在科研、医疗、光通信等领域有重要应用。

应用广泛

输出波长连续可调，覆盖可见至近红外。

波长可调谐

激光的应用领域

03

工业加工

激光切割焊接技术用于金属等材料，具有高精度、速度快、热影响区小等优点。

材料切割焊接

激光打标技术用于材料表面标记，速度快、精度高、永久性强，广泛应用于各行业。

表面处理打标

医疗健康

激光手术精确切割，快速止血，广泛应用于眼科、皮肤科等领域。

手术治疗

激光治疗促进组织修复，用于祛斑、美白、去疤痕等美容项目。

美容治疗

通信技术

01

卫星通信

激光实现星间高速数据传输，构建全球通信网络。

02

地面无线激光通信

城市间高速通信，应急通信中快速建立链路。

激光的特性

04

单色性

颜色纯度高

激光波长单一，颜色纯度高，色彩饱和度高。

光谱线宽窄

激光光谱线宽极窄，表现出优异的单色性能。

方向性

激光光束几乎平行，方向性好，能量集中。

高度定向

01

激光方向性好，可实现远距离无损传输，应用于通信等领域。

远距离传输

02

高亮度

01

方向性好

激光光束几乎平行，方向性好，能量高度集中。

02

强度大

激光亮度极高，单位面积上的能量密度远超普通光源。

激光的安全与防护

05

激光辐射危害

紫外线致角膜炎，可见光伤视网膜。

眼部伤害

红斑水泡，损伤程度与激光能量相关。

皮肤损伤

安全操作规程

操作激光时需穿戴护目镜、手套等防护装备，以防激光伤害。

穿戴防护装备

在激光设备周围设置警示标识，提醒人员注意安全，避免误操作。

设置警示标识

防护措施

使用激光防护屏，封闭光路，设置安全围栏隔离作业区。

物理隔离封闭

01

穿戴激光安全眼镜、防护服，避免直视激光，禁止佩戴反射物品。

个人防护装备

02

激光技术的未来趋势

06

新型激光器研发

万瓦级单模，提升加工效率与质量。

高亮度激光器

绿光激光器，高反材料加工新选择。

短波长激光器

激光技术在新领域的应用

激光焊接技术提升电池制造精度与效率。

新能源汽车

激光助力量子密钥分发，推动信息安全升级。

量子通信

激光雷达成本降低，加速自动驾驶技术普及。

自动驾驶

激光技术的挑战与机遇

激光行业面临供应链重构及行业竞争加剧等挑战。

市场挑战激烈

01

激光技术在医疗、通信等领域展现巨大潜力，推动市场增长。

技术创新机遇

02

谢谢

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