激光的最初中文名叫做“鐳射”、“萊塞”，是它的英文名稱LASER的音譯，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞的頭一個字母組成的縮寫詞。意思是“受激輻射的光放大”。激光的英文全名已完全表達(dá)了制造激光的主要過程。1964年按照我國著名科學(xué)家錢學(xué)森建議將“光受激發(fā)射”改稱“激光”。
激光是20世紀(jì)以來，繼原子能、計算機(jī)、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。它的原理早在 1916 年已被著名的物理學(xué)家愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。激光是在有理論準(zhǔn)備和生產(chǎn)實踐 迫切需要的背景下應(yīng)運而生的，它一問世，就獲得了異乎尋常的飛快發(fā)展，激光的發(fā)展不僅使古老的光學(xué)科學(xué)和光學(xué)技術(shù)獲得了新生，而且導(dǎo)致整個一門新興產(chǎn)業(yè)的 出現(xiàn)。激光可使人們有效地利用前所未有的先進(jìn)方法和手段，去獲得空前的效益和成果，從而促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展。name=m2>
【激光產(chǎn)生】若原子或分子等微觀粒子具有高能級E2和低能級E1,E2和E1能級上的布居數(shù)密度為N2和N1，在兩能級間存在著自發(fā)發(fā)射躍遷、受激發(fā)射躍遷和受激吸收躍遷等三種過程。受激發(fā)射躍遷所產(chǎn)生的受激發(fā)射光，與入射光具有相同的頻率、相位、傳播方向和偏振方向。因此，大量粒子在同一相干輻射場激發(fā)下產(chǎn)生的受激發(fā)射光是相干的。受激發(fā)射躍遷幾率和受激吸收躍遷幾率均正比于入射輻射場的單色能量密度。當(dāng)兩個能級的統(tǒng)計權(quán)重相等時，兩種過程的幾率相等。在熱平衡情況下N2＜N1，所以受激吸收躍遷占優(yōu)勢，光通過物質(zhì)時通常因受激吸收而衰減。外界能量的激勵可以破壞熱平衡而使N2＞N1,這種狀態(tài)稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在這種情況下，受激發(fā)射躍遷占優(yōu)勢。光通過一段長為l的處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的激光工作物質(zhì)(激活物質(zhì))后，光強(qiáng)增大eGl倍。G為正比于(N2-N1)的系數(shù)，稱為增益系數(shù)，其大小還與激光工作物質(zhì)的性質(zhì)和光波頻率有關(guān)。一段激活物質(zhì)就是一個激光放大器。
如果，把一段激活物質(zhì)放在兩個互相平行的反射鏡（其中至少有一個是部分透射的）構(gòu)成的光學(xué)諧振腔中（圖1），處于高能級的粒子會產(chǎn)生各種方向的自發(fā)發(fā)射。其中，非軸向傳播的光波很快逸出諧振腔外：軸向傳播的光波卻能在腔內(nèi)往返傳播,當(dāng)它在激光物質(zhì)中傳播時，光強(qiáng)不斷增長。如果諧振腔內(nèi)單程小信號增益G0l大于單程損耗δ(G0l是小信號增益系數(shù))，則可產(chǎn)生自激振蕩。原子的運動狀態(tài)可以分為不同的能級，當(dāng)原子從高能級向低能級躍遷時，會釋放出相應(yīng)能量的光子（所謂自發(fā)輻射）。同樣的，當(dāng)一個光子入射到一個能級系統(tǒng)并為之吸收的話，會導(dǎo)致原子從低能級向高能級躍遷（所謂受激吸收）；然后，部分躍遷到高能級的原子又會躍遷到低能級并釋放出光子（所謂受激輻射）。這些運動不是孤立的，而往往是同時進(jìn)行的。當(dāng)我們創(chuàng)造一種條件，譬如采用適當(dāng)?shù)拿劫|(zhì)、共振腔、足夠的外部電場，受激輻射得到放大從而比受激吸收要多，那么總體而言，就會有光子射出，從而產(chǎn)生激光。name=m3>
【激光的特點】（一）定向發(fā)光
普通光源是向四面八方發(fā)光。要讓發(fā)射的光朝一個方向傳播，需要給光源裝上一定的聚光裝置，如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡，使輻射光匯集起來向一個方向射出。激光器發(fā)射的激光，天生就是朝一個方向射出，光束的發(fā)散度極小，大約只有0.001弧度，接行。1962年，人類第一次使用激光照射月球，地球離月球的距離約38萬公里，但激光在月球表面的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照燈光柱射向月球，按照其光斑直徑將覆蓋整個月球。
在激光發(fā)明前，人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高，與太陽的亮度不相上下，而紅寶石激光器的激光亮度，能超過氙燈的幾百億倍。因為激光的亮度極高，所以能夠照亮遠(yuǎn)距離的物體。紅寶石激光器發(fā)射的光束在月球上產(chǎn)生的照度約為0.02勒克斯（光照度的單位），顏色鮮紅，激光光斑明顯可見。若用功率最強(qiáng)的探照燈照射月球，產(chǎn)生的照度只有約一萬億分之一勒克斯，人眼根本無法察覺。激光亮度極高的主要原因是定向發(fā)光。大量光子集中在一個極小的空間范圍出，能量密度自然極高。
光的顏色由光的波長（或頻率）決定。一定的波長對應(yīng)一定的顏色。太陽光的波長分布范圍約在0.76微米至0.4微米之間，對應(yīng)的顏色從紅色到紫色共7種顏色，所以太陽光談不上單色性。發(fā)射單種顏色光的光源稱為單色光源，它發(fā)射的光波波長單一。比如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源，只發(fā)射某一種顏色的光。單色光源的光波波長雖然單一，但仍有一定的分布范圍。如氪燈只發(fā)射紅光，單色性很好，被譽為單色性之冠，波長分布的范圍仍有0.00001納米，因此氪燈發(fā)出的紅光，若仔細(xì)辨認(rèn)仍包含有幾十種紅色。由此可見，光輻射的波長分布區(qū)間越窄，單色性越好。
激光器輸出的光，波長分布范圍非常窄，因此顏色極純。以輸出紅光的氦氖激光器為例，其光的波長分布范圍可以窄到2×10-9納米，是氪燈發(fā)射的紅光波長分布范圍的萬分之二。由此可見，激光器的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何一種單色光源。
此外，激光還有其它特點：相干性好。激光的頻率、振動方向、相位高度一致，使激光光波在空間重疊時，重疊區(qū)的光強(qiáng)分布會出現(xiàn)穩(wěn)定的強(qiáng)弱相間現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫做光的干涉，所以激光是相干光。而普通光源發(fā)出的光，其頻率、振動方向、相位不一致，稱為非相干光。
閃光時間可以極短。由于技術(shù)上的原因，普通光源的閃光時間不可能很短，照相用的閃光燈，閃光時間是千分之一秒左右。脈沖激光的閃光時間很短，可達(dá)到6飛秒（1飛秒=10-15秒）。閃光時間極短的光源在生產(chǎn)、科研和軍事方面都有重要的用途。
光子的能量是用E=hf來計算的，其中h為普朗克常量，f為頻率。由此可知，頻率越高，能量越高。激光頻率范圍3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz.電磁波譜可大致分為：（1）無線電波——波長從幾千米到0.3米左右，一般的電視和無線電廣播的波段就是用這種波；（2）微波——波長從0.3米到10-3米，這些波多用在雷達(dá)或其它通訊系統(tǒng)；（3）紅外線）可見光——這是人們所能感光的極狹窄的一個波段。波長從780—380nm。光是原子或分子內(nèi)的電子運動狀態(tài)改變時所發(fā)出的電磁波。由于它是我們能夠直接感受而察覺的電磁波極少的那一部分；（5）紫外線米。這些波產(chǎn)生的原因和光波類似，常常在放電時發(fā)出。由于它的能量和一般化學(xué)反應(yīng)所牽涉的能量大小相當(dāng)，因此紫外光的化學(xué)效應(yīng)最強(qiáng)；（6）倫琴射線—— 這部分電磁波譜，波長從2×10-9米到6×10-12米。倫琴射線（X射線）是電原子的內(nèi)層電子由一個能態(tài)跳至另一個能態(tài)時或電子在原子核電場內(nèi)減速時所發(fā)出的；（7）γ射線米的電磁波。這種不可見的電磁波是從原子核內(nèi)發(fā)出來的，放射性物質(zhì)或原子核反應(yīng)中常有這種輻射伴隨著發(fā)出。γ射線的穿透力很強(qiáng)，對生物的破壞力很大。由此看來，激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大（因為它的作用范圍很小，一般只有一個點），短時間里聚集起大量的能量，用做武器也就可以理解了。name=m4>
【受激輻射】什么叫做“受激輻射”?它基于偉大的科學(xué)家愛因斯坦在1916年提出了的一套全新的理論。這一理論是說在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的粒子（電子）分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會從高能級跳到（躍遷）到低能級上，這時將會輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個弱光激發(fā)出一個強(qiáng)光的現(xiàn)象。這就叫做“受激輻射的光放大”，簡稱激光。激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。
目前激光已廣泛應(yīng)用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、異孔、膏藥打孔、水松紙打孔、鋼板打孔、包裝印刷打孔等）、激光淬火、激光熱處理、激光打標(biāo)、玻璃內(nèi)雕、激光微調(diào)、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封裝、激光修復(fù)電路、激光布線技術(shù)、激光清洗等。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，激光現(xiàn)在幾乎是無處不在，它已經(jīng)被用在生活、科研的方方面面：激光針灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光測距儀、激光陀螺儀、激光鉛直儀、激光手術(shù)刀、激光炸彈、激光雷達(dá)、激光槍、激光炮……，在不久的將來，激光肯定會有更廣泛的應(yīng)用。name=m5>
【激光的其它特性】激光有很多特性：首先，激光是單色的，或者說是單頻的。有一些激光器可以同時產(chǎn)生不同頻率的激光，但是這些激光是互相隔離的，使用時也是分開的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一個“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是說它要走很長的一段距離才會出現(xiàn)分散或者收斂的現(xiàn)象。
激光（LASER）是上世紀(jì)60年代發(fā)明的一種光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母縮寫。激光器有很多種，尺寸大至幾個足球場，小至一粒稻谷或鹽粒。氣體激光器有氦－氖激光器和氬激光器；固體激光器有紅寶石激光器；半導(dǎo)體激光器有激光二極管，像CD機(jī)、DVD機(jī)和CD-ROM里的那些。每一種激光器都有自己獨特的產(chǎn)生激光的方法。name=m6>
【激光技術(shù)應(yīng)用】激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進(jìn)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(shù)，傳統(tǒng)應(yīng)用最大的領(lǐng)域為激光加工技術(shù)。激光技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，傳統(tǒng)上看，它的研究范圍一般可分為：
2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微調(diào)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。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光切割：汽車行業(yè)、計算機(jī)、電氣機(jī)殼、木刀模業(yè)、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(jī)件用銅板、一些金屬網(wǎng)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(yè)使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光打標(biāo)：在各種材料和幾乎所有行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光打孔：激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。國內(nèi)目前比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機(jī)葉片、多層印刷線路板等行業(yè)的生產(chǎn)中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主，也有一些準(zhǔn)分子激光器、同位素激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。
激光熱處理：在汽車工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機(jī)床行業(yè)和其它機(jī)械行業(yè)也應(yīng)用廣泛。我國的激光熱處理應(yīng)用遠(yuǎn)比國外廣泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主。
激光快速成型：將激光加工技術(shù)和計算機(jī)數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合而形成。多用于模具和模型行業(yè)。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。
激光涂敷：在航空航天、模具及機(jī)電行業(yè)應(yīng)用廣泛。目前使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主。
美國德克薩斯州大學(xué)的科學(xué)家研制出世界上功率最強(qiáng)大的可操作激光，這種激光每萬億分之一秒產(chǎn)生的能量是美國所有發(fā)電廠發(fā)電量的2000倍，輸出功率超過1 皮瓦——相當(dāng)于10的15次方瓦。這種激光第一次啟動是在1996年。馬丁尼茲說，希望他的項目能夠在2008年打破這一紀(jì)錄，也就是說，讓激光的功率達(dá)到1.3皮瓦到1.5皮瓦之間。超級激光項目負(fù)責(zé)人麥卡爾·馬丁尼茲表示：“我們可以讓材料進(jìn)入一種極端狀態(tài)，這種狀態(tài)在地球上是看不到的。我們打算在德州觀察的現(xiàn)象相當(dāng)于進(jìn)入太空觀察一顆正在爆炸的恒星?！眓ame=m7>
【激光在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用】應(yīng)用于牙科的激光系統(tǒng)
依據(jù)激光在牙科應(yīng)用的不同作用，分為幾種不同的激光系統(tǒng)。區(qū)別激光的重要特征之一是：光的波長，不同波長的激光對組織的作用不同，在可見光及近紅外光譜范圍的光線，吸光性低，穿透性強(qiáng)，可以穿透到牙體組織較深的部位，例如氬離子激光、二極管激光或Nd：YAG激光(如圖1)。而Er：YAG激光和CO，激光的光線穿透性差，僅能穿透牙體組織約0．01毫米。區(qū)別激光的重要特征之二是：激光的強(qiáng)度(即功率)，如在診斷學(xué)中應(yīng)用的二極管激光，其強(qiáng)度僅為幾個毫瓦特，它有時也可用在激光顯示器上。
用于治療的激光，通常是幾個瓦特中等強(qiáng)度的激光。激光對組織的作用，還取決于激光脈沖的發(fā)射方式，以典型的連續(xù)脈沖發(fā)射方式的激光有：氬離子激光、二極管激光、CO2，激光；以短脈沖方式發(fā)射的激光有：Er：YAG激光或許多Nd：YAG激光，短脈沖式的激光的強(qiáng)度(即功率)可以達(dá)到1,000瓦特或更高，這些強(qiáng)度高、吸光性也高的激光，只適用于清除硬組織。
激光在工業(yè)上，也應(yīng)用極為廣泛，因為激光在激光束聚焦在材料表面的時候能夠使材料熔化，使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。name=m8>
【激光美容】(1)激光在美容界的用途越來越廣泛。激光是通過產(chǎn)生高能量，聚焦精確，具有一定穿透力的單色光，作用于人體組織而在局部產(chǎn)生高熱量從而達(dá)到去除或破壞目標(biāo)組織的目的，各種不同波長的脈沖激光可治療各種血管性皮膚病及色素沉著，如太田痣、鮮紅斑痣、雀斑、老年斑、毛細(xì)血管擴(kuò)張等，以及去紋身、洗眼線、洗眉、治療瘢痕等；而近年來一些新型的激光儀，高能超脈沖CO2激光，鉺激光進(jìn)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(lǐng)域。
(2)激光手術(shù)有傳統(tǒng)手術(shù)無法比擬的優(yōu)越性。首先激光手術(shù)不需要住院治療，手術(shù)切口小，術(shù)中不出血，創(chuàng)傷輕，無瘢痕。例如：眼袋的治療傳統(tǒng)手術(shù)法存在著由于剝離范圍廣、術(shù)中出血多，術(shù)后愈合慢，易形成瘢痕等缺點，而應(yīng)用高能超脈沖CO2激光儀治療眼袋，則以它術(shù)中不出血，不需縫合，不影響正常工作，手術(shù)部位水腫輕，恢復(fù)快，無瘢痕等優(yōu)點，令傳統(tǒng)手術(shù)無法比擬。而一些由于出血多而無法進(jìn)行的內(nèi)窺鏡手術(shù)，則可由激光切割代替完成。(注：有一定的適應(yīng)范圍)
(3)激光在血管性皮膚病以及色素沉著的治療中成效卓越。使用脈沖染料激光治療鮮紅斑痣，療效顯著，對周圍組織損傷小，幾乎不落疤。它的出現(xiàn)，成為鮮紅斑痣治療史上的一次革命，因為鮮紅斑痣治療史上，放射、冷凍、電灼、手術(shù)等方法，其瘢痕發(fā)生率均高，并常出現(xiàn)色素脫失或沉著。激光治療血管性皮膚病是利用含氧血紅蛋白對一定波長的激光選擇性的吸收，而導(dǎo)致血管組織的高度破壞，其具有高度精確性與安全性，不會影響周圍鄰近組織。因此，激光治療毛細(xì)血管擴(kuò)張也是療效顯著。
此外，由于可變脈沖激光等相繼問世，使得不滿意紋身的去除，以及各類色素性皮膚病如太田痣，老年斑等的治療得到了重大突破。這類激光根據(jù)選擇性光熱效應(yīng)理論，(即不同波長的激光可選擇性地作用于不同顏色的皮膚損害)，利用其強(qiáng)大的瞬間功率，高度集中的輻射能量及色素選擇性，極短的脈寬，使激光能量集中作用于色素顆粒、將其直接汽化、擊碎，通過淋巴組織排出體外，而不影響周圍正常組織，并且以其療效確切，安全可靠，無瘢痕，痛苦小而深入人心。
(4)激光外科開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)美容的新紀(jì)元。高能超脈沖CO2激光磨皮換膚術(shù)開拓了美容外科的新技術(shù)。它利用高能量，極短脈沖的激光，使老化、損傷的皮膚組織瞬間被汽化，不傷及周圍組織，治療過程中幾乎不出血，并可精確的控制作用深度。其效果得到國際醫(yī)學(xué)整形美容界充分肯定，被譽為“開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)美容新紀(jì)元”；此外，更有高能超脈沖CO2激光儀治療眼袋、打鼾、甚至激光美白牙齒等，以其安全精確的療效，簡便快捷的治療在醫(yī)學(xué)美容界創(chuàng)造了一個又一個奇跡。激光美容使得醫(yī)學(xué)美容向前邁進(jìn)了一大步，并且賦于醫(yī)學(xué)美容更新的內(nèi)涵。name=m9>
【激光冷卻】激光冷卻(laser cooling)利用激光和原子的相互作用減速原子運動以獲得超低溫原子的高新技術(shù)。這一重要技術(shù)早期的主要目的是為了精確測量各種原子參數(shù)，用于高分辨率激光光譜和超高精度的量子頻標(biāo)(原子鐘)，后來卻成為實現(xiàn)原子玻色-愛因斯坦凝聚的關(guān)鍵實驗方法。雖然早在20世紀(jì)初人們就注意到光對原子有輻射壓力作用，只是在激光器發(fā)明之后，才發(fā)展了利用光壓改變原子速度的技術(shù)。人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原子在頻率略低于原子躍遷能級差且相向傳播的一對激光束中運動時，由于多普勒效應(yīng)，原子傾向于吸收與原子運動方向相反的光子，而對與其相同方向行進(jìn)的光子吸收幾率較小;吸收后的光子將各向同性地自發(fā)輻射。平均地看來，兩束激光的凈作用是產(chǎn)生一個與原子運動方向相反的阻尼力，從而使原子的運動減緩(即冷卻下來)。1985年美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的菲利浦斯(willam D.Phillips)和斯坦福大學(xué)的朱檬文(Steven Chu)首先實現(xiàn)了激光冷卻原子的實驗，并得到了極低溫度(24μK)的鈉原子氣體。他們進(jìn)一步用三維激光束形成磁光講將原子囚禁在一個空間的小區(qū)域中加以冷卻，獲得了更低溫度的“光學(xué)粘膠”。之后，許多激光冷卻的新方法不斷涌現(xiàn)，其中較著名的有“速度選擇相干布居囚禁”和“拉曼冷卻”，前者由法國巴黎高等師范學(xué)院的柯亨-達(dá)諾基(Claud Cohen-Tannodji)提出，后者由朱模文提出，他們利用這種技術(shù)分別獲得了低于光子反沖極限的極低溫度。此后，人們還發(fā)展了磁場和激光相結(jié)合的一系列冷卻技術(shù)，其中包括偏振梯度冷卻、磁感應(yīng)冷卻等等。朱模文、柯亨-達(dá)諾基和菲利浦斯三人也因此而獲得了1997年諾貝爾物理學(xué)獎。激光冷卻有許多應(yīng)用，如:原子光學(xué)、原子刻蝕、原子鐘、光學(xué)晶格、光鑷子、玻色-愛因斯坦凝聚、原子激光、高分辨率光譜以及光和物質(zhì)的相互作用的基礎(chǔ)研究等等。name=m10>
【激光光譜】激光光譜（laser spectra）以激光為光源的光譜技術(shù)。與普通光源相比，激光光源具有單色性好、亮度高、方向性強(qiáng)和相干性強(qiáng)等特點，是用來研究光與物質(zhì)的相互作用，從而辨認(rèn)物質(zhì)及其所在體系的結(jié)構(gòu)、組成、狀態(tài)及其變化的理想光源。激光的出現(xiàn)使原有的光譜技術(shù)在靈敏度和分辨率方面得到很大的改善。由于已能獲得強(qiáng)度極高、脈沖寬度極窄的激光，對多光子過程、非線性光化學(xué)過程以及分子被激發(fā)后的弛豫過程的觀察成為可能，并分別發(fā)展成為新的光譜技術(shù)。激光光譜學(xué)已成為與物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)及材料科學(xué)等密切相關(guān)的研究領(lǐng)域。name=m11>
【激光傳感器】激光傳感器（laser transducer）利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表，它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等。name=m12>
【激光雷達(dá)】激光雷達(dá)（laser radar）是指用激光器作為輻射源的雷達(dá)。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 。由發(fā)射機(jī) 、天線 、接收機(jī) 、跟蹤架及信息處理等部分組成。發(fā)射機(jī)是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長可調(diào)諧的固體激光器等；天線是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡；接收機(jī)采用各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測器件等。激光雷達(dá)采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式，探測方法分直接探測與外差探測。name=m13>
【激光武器】激光武器是一種利用定向發(fā)射的激光束直接毀傷目標(biāo)或使之失效的定向能武器。根據(jù)作戰(zhàn)用途的不同，激光武器可分為戰(zhàn)術(shù)激光武器和戰(zhàn)略激光武器兩大類。武器系統(tǒng)主要由激光器和跟蹤、瞄準(zhǔn)、發(fā)射裝置等部分組成，目前通常采用的激光器有化學(xué)激光器、固體激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻擊速度快、轉(zhuǎn)向靈活、可實現(xiàn)精確打擊、不受電磁干擾等優(yōu)點，但也存在易受天氣和環(huán)境影響等弱點。激光武器已有30多年的發(fā)展歷史，其關(guān)鍵技術(shù)也已取得突破，美國、俄羅斯、法國、以色列等國都成功進(jìn)行了各種激光打靶試驗。目前低能激光武器已經(jīng)投入使用，主要用于干擾和致盲較近距離的光電傳感器，以及攻擊人眼和一些增強(qiáng)型觀測設(shè)備；高能激光武器主要采用化學(xué)激光器，按照現(xiàn)有的水平，今后5—10年內(nèi)可望在地面和空中平臺上部署使用，用于戰(zhàn)術(shù)防空、戰(zhàn)區(qū)反導(dǎo)和反衛(wèi)星作戰(zhàn)等。name=m14>
【激光武器的分類】不同功率密度，不同輸出波形，不同波長的激光，在與不同目標(biāo)材料相互作用時，會產(chǎn)生不同的殺傷破壞效應(yīng)。用激光作為“死光”武器，不能像在激光加工中那樣借助于透鏡聚焦，而必須大大提高激光器的輸出功率，作戰(zhàn)時可根據(jù)不同的需要選擇適當(dāng)?shù)募す馄?。目前，激光器的種類繁多，名稱各異，有體積整整占據(jù)一幢大樓、功率為上萬億瓦、用于引發(fā)核聚變的激光器，也有比人的指甲還小、輸出功率僅有幾毫瓦、用于光電通信的半導(dǎo)體激光器。按工作介質(zhì)區(qū)分，目前有固體激光器、液體激光器和分子型、離子型、準(zhǔn)分子型的氣體激光器等。同時，按其發(fā)射位置可分為天基、陸基、艦載、車載和機(jī)載等類型，按其用途還可分為戰(zhàn)術(shù)型和戰(zhàn)略型兩類。
戰(zhàn)術(shù)激光武器是利用激光作為能量，是像常規(guī)武器那樣直接殺傷敵方人員、擊毀坦克、飛機(jī)等，打擊距離一般可達(dá)20公里。這種武器的主要代表有激光槍和激光炮，它們能夠發(fā)出很強(qiáng)的激光束來打擊敵人。1978年3月，世界上的第一支激光槍在美國誕生。激光槍的樣式與普通步槍沒有太大區(qū)別，主要由四大部分組成：激光器、激勵器、擊發(fā)器和槍托。目前，國外已有一種紅寶石袖珍式激光槍，外形和大小與美國的派克鋼筆相當(dāng)。但它能在距人幾米之外燒毀衣服、燒穿皮肉，且無聲響，在不知不覺中致人死命，并可在一定的距離內(nèi)，使火藥爆炸，使夜視儀、紅外或激光測距儀等光電設(shè)備失效。還有7種稍大重量與機(jī)槍相仿的小巧激光槍，能擊穿銅盔，在1500米的距離上燒傷皮肉、致瞎眼睛等。
戰(zhàn)術(shù)激光武器的挖眼術(shù)不但能造成飛機(jī)失控、機(jī)毀人亡，或使炮手喪失戰(zhàn)斗能力，而且由于參戰(zhàn)士兵不知對方激光武器會在何時何地出現(xiàn)，常常受到沉重的心理壓力。因此，激光武器又具有常規(guī)武器所不具備的威懾作用。1982年英阿馬島戰(zhàn)爭中，英國在航空母艦和各類護(hù)衛(wèi)艦上就安裝有激光致盲武器，曾使阿根廷的多架飛機(jī)失控、墜毀或誤入英軍的射擊火網(wǎng)。
戰(zhàn)略激光武器可攻擊數(shù)千公里之外的洲際導(dǎo)彈；可攻擊太空中的偵察衛(wèi)星和通信衛(wèi)星等。例如，1975年11月，美國的兩顆監(jiān)視導(dǎo)彈發(fā)射井的偵察衛(wèi)星在飛抵西伯利亞上空時，被前蘇聯(lián)的“反衛(wèi)星”陸基激光武器擊中，并變成“瞎子”。因此，高基高能激光武器是奪取宇宙空間優(yōu)勢的理想武器之一，也是軍事大國不惜耗費巨資進(jìn)行激烈爭奪的根本原因。據(jù)外刊透露，自70年代以來，美俄兩國都分別以多種名義進(jìn)行了數(shù)十次反衛(wèi)星激光武器的試驗。
目前，反戰(zhàn)略導(dǎo)彈激光武器的研制種類有化學(xué)激光器、準(zhǔn)分子激光器、自由電子激光器和調(diào)射線激光器。例如：自由電子激光器具有輸出功率大、光束質(zhì)量好、轉(zhuǎn)換效率高、可調(diào)范圍寬等優(yōu)點。但是，自由電子激光器體積龐大，只適宜安裝在地面上，供陸基激光武器使用。作戰(zhàn)時，強(qiáng)激光束首先射到處于空間高軌道上的中斷反射鏡。中斷反射鏡將激光束反射到處于低軌道的作戰(zhàn)反射鏡，作戰(zhàn)反射鏡再使激光束瞄準(zhǔn)目標(biāo)，實施攻擊。通過這樣的兩次反射，設(shè)置在地面的自由電子激光武器，就可攻擊從世界上任何地方發(fā)射的戰(zhàn)略導(dǎo)彈。
高基高能激光武器是高能激光武器與航天器相結(jié)合的產(chǎn)物。當(dāng)這種激光器沿著空間軌道游戈時，一旦發(fā)現(xiàn)對方目標(biāo)，即可投入戰(zhàn)斗。由于它部署在宇宙空間，居高臨下，視野廣闊，更是如虎添翼。在實際戰(zhàn)斗中，可用它對對方的空中目標(biāo)實施閃電般的攻擊，以摧毀對方的偵察衛(wèi)星、預(yù)警衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星，甚至能將對方的洲際導(dǎo)彈摧毀在助推的上升階段。name=m15>
【激光玻璃】激光玻璃是一種以玻璃為基質(zhì)的固體激光材料。它廣泛應(yīng)用于各類型固體激光光器中，并成為高功率和高能量激光器的主要激光材料。
激光玻璃由基質(zhì)玻璃和激活離子兩部分組成。激光玻璃各種物理化學(xué)性質(zhì)主要由基質(zhì)玻璃決定，而它的光譜性質(zhì)則主要由激活離子決定。但是基質(zhì)玻璃與激活離子彼此間互相作用，所以激活離子對激光玻璃的物理化學(xué)性質(zhì)有一定的影響，而基質(zhì)玻璃對它的光譜性質(zhì)的影響有時還是相當(dāng)重要的。name=m16>
【激光歷史】1958年，美國科學(xué)家肖洛和湯斯發(fā)現(xiàn)了一種神奇的現(xiàn)象：當(dāng)他們將內(nèi)光燈泡所發(fā)射的光照在一種稀土晶體上時，晶體的分子會發(fā)出鮮艷的、始終會聚在一起的強(qiáng)光。根據(jù)這一現(xiàn)象，他們提出了激光原理，即物質(zhì)在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激勵時，都會產(chǎn)生這種不發(fā)散的強(qiáng)光--激光。他們?yōu)榇税l(fā)現(xiàn)了重要論文。
肖洛和湯斯的研究成果發(fā)表之后，各國科學(xué)家紛紛提出各種實驗方案，但都未獲成功。1960年5月15日，美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學(xué)家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的激光，這是人類有史以來獲得的第一束激光，梅曼因而也成為世界上第一個將激光引入實用領(lǐng)域的科學(xué)家。
1960年7月7日，梅曼宣布世界上第一臺激光器由誕生，梅曼的方案是，利用一個高強(qiáng)閃光燈管，來刺激在紅寶石色水晶里的鉻原子，從而產(chǎn)生一條相當(dāng)集中的纖細(xì)紅色光柱，當(dāng)它射向某一點時，可使其達(dá)到比太陽表面還高的溫度。
前蘇聯(lián)科學(xué)家H.Γ.巴索夫于1960年發(fā)明了半導(dǎo)體激光器。半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)通常由P層、N層和形成雙異質(zhì)結(jié)的有源層構(gòu)成。其特點是：尺寸小，耦合效率高，響應(yīng)速度快，波長和尺寸與光纖尺寸適配，可直接調(diào)制，相干性好。name=m17>
【中國激光研究新進(jìn)展對軍事科學(xué)意義重大】據(jù)中國科學(xué)院消息，經(jīng)過中國科學(xué)院物理所王樹鐸研究開發(fā)小組人員的努力，首次實現(xiàn)了對大面積準(zhǔn)分子激光能量的直接測量，其有效測量直徑達(dá)100mm，在熱釋電型激光探測器的尺寸上為世界之最。經(jīng)過與中國原子能科學(xué)研究院的有關(guān)專家合作以及在國家實驗室進(jìn)行的試驗表明，此系統(tǒng)在不同能量區(qū)域(10-20J和100-200mJ)均達(dá)到了預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)。
據(jù)介紹，激光聚變研究是一個很有發(fā)展前途的能源開發(fā)課題，激光可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)必將給人類生活帶來新的轉(zhuǎn)折。激光聚變在軍事科學(xué)研究中也具有重要意義。在激光聚變實驗，特別是在間接驅(qū)動聚變研究中，為了生產(chǎn)強(qiáng)的輻射驅(qū)動場，人們正在追求高的X光轉(zhuǎn)換效率，良好的輻射輸運環(huán)境，最佳的輻射驅(qū)動場。在這些研究過程中，對準(zhǔn)分子激光的能量進(jìn)行直接監(jiān)測和研究是非常重要的。
該項研究成果表明，該項目的研究開發(fā)除了有實力對已開發(fā)的產(chǎn)品市場不斷開拓外，對國家正在發(fā)展的應(yīng)用需求項目也具備了承擔(dān)和開發(fā)能力。name=m18>
【“激光革命”意義非凡】現(xiàn)代社會中，信息的作用越來越重要，誰掌握的信息越迅速、越準(zhǔn)確、越豐富，誰也就更加掌握了主動權(quán)，也就有更多成功的機(jī)會。激光的出現(xiàn)引發(fā)了一場信息革命，從VCD、DVD光盤到激光照排，激光的使用大大提高了效率，以及方便人們保存和提取信息，“激光革命” 意義非凡。激光的空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大，特別適用于自動化加工，激光加工系統(tǒng)與計算機(jī)數(shù)控技術(shù)相結(jié)合可構(gòu)成高效自動化加工設(shè)備，已成為企業(yè)實行適時生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，為優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。目前，激光技術(shù)已經(jīng)融入我們的日常生活之中了，在未來的歲月中，激光會帶給我們更多的奇跡。
激光是現(xiàn)代新光源，具有方向性好、亮度高、單色性好等特點而被廣泛應(yīng)用，如激光測距、激光鉆孔和切割、地震監(jiān)測、激光手術(shù)、激光唱頭等。激光武器產(chǎn)生的獨特?zé)g效應(yīng)、激波效應(yīng)和輻射效應(yīng)，已被廣泛運用于防空、反坦克、轟炸機(jī)等方面，并已顯示了它的神奇威力。我國的激光產(chǎn)業(yè)有兩大龍頭，南有大族激光，北有 G科達(dá)（600986），有趣的是，這兩只激光股的流通盤分別只有5468萬股和4953萬股，屬袖珍型，但G科達(dá)的股價卻不及大族激光的零頭，后市有很強(qiáng)的爆發(fā)潛力。G科達(dá)主業(yè)是激光電子產(chǎn)品，公司與外資合作，生產(chǎn)具有國際先進(jìn)技術(shù)水平的激光頭及相關(guān)電子產(chǎn)品，公司安裝運行24條生產(chǎn)線，生產(chǎn)三類機(jī)種多個型號的激光頭產(chǎn)品，可年加工各種激光頭4800萬件，成為我國最大的激光頭生產(chǎn)基地，與行內(nèi)的“大族激光”雙雄鼎立。G科達(dá)控股子公司東營科英激光電子有限公司，其經(jīng)營范圍為生產(chǎn)銷售電子激光頭、機(jī)芯及相關(guān)產(chǎn)品，主導(dǎo)產(chǎn)品數(shù)字解碼激光頭廣泛用于電腦、影碟機(jī)、游戲機(jī)等高科技電子產(chǎn)品，當(dāng)前主要客戶有LG 電子、華碩電腦、建興電子等著名IT廠商，由于激光頭及其系列產(chǎn)品凝聚著光學(xué)、電子、精密機(jī)械、微電腦、新材料、微細(xì)加工等高新技術(shù)之精華，是當(dāng)今最先端科技的結(jié)晶，應(yīng)用前景非常廣闊，公司的激光產(chǎn)業(yè)今后可望高速增長。
另外G科達(dá)的母公司科達(dá)實業(yè)在G科達(dá)05年年報上承諾，“青島液化石油氣低溫常壓儲運工程項目” 建成后將注入到上市公司，使G科達(dá)控股華東最大的液化石油氣基地項目，創(chuàng)造了一個巨大的利潤增長點，因為液化石油氣是賣方市場，而且價格還有暴升的可能，公司發(fā)展前景堪稱一流。G科達(dá)與大族激光同是我國激光電子的兩大巨子，正在形成激光和液化石油氣建設(shè)項目兩大拳頭產(chǎn)業(yè)，特別是液化石油氣項目注入后公司業(yè)績將會暴增，而現(xiàn)時流通盤不到5000萬股，股價在凈資產(chǎn)值附近，遠(yuǎn)離8.6元的發(fā)行價，具有不錯的投資投機(jī)價值，近期主力在底部正大舉介入，后市有望絕塵而去，值得密切關(guān)注。激光學(xué)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，是繼原子能、計算機(jī)和半導(dǎo)體技術(shù)之后的重大科技成果之一。name=m19>
【激光測速】激光測速是對被測物體進(jìn)行兩次有特定時間間隔的激光測距，
1、由于該激光光束基本為射線，估測速距離相對于雷達(dá)測速有效距離遠(yuǎn)，可測1000M外；
3、鑒于激光測速的原理，激光光束必須要瞄準(zhǔn)垂直與激光光束的平面反射點，又由于被測車輛距離太遠(yuǎn)、且處于移動狀態(tài)，或者車體平面不大，而導(dǎo)致激光測速成功率低、難度大，特別是執(zhí)勤警員的工作強(qiáng)度很大、很易疲勞。
4、鑒于激光測速的原理，激光測速器不可能具備在運 動中使用，只能在靜止?fàn)顟B(tài)下應(yīng)用；因此，激光測速儀不能稱之為“流動電子警察”。在靜止?fàn)顟B(tài)下使用時，司機(jī)很容易發(fā)現(xiàn)有檢測，因此達(dá)不到預(yù)期目的。
5、價格昂貴，現(xiàn)在經(jīng)過正規(guī)途徑進(jìn)口的激光測速儀（不含取景和控制部分）價格至少在一萬美金左右。
北京萊澤光電技術(shù)有限公司激光加工部主要運用YAG、CO2激光打標(biāo)機(jī)進(jìn)行專業(yè)激光打標(biāo)、激光刻字業(yè)務(wù)的加工公司。YAG、CO2激光打標(biāo)機(jī)采用計算機(jī)控制，利用高科技激光技術(shù)，可以在各種金屬 非金屬上進(jìn)行激光刻字、激光標(biāo)記。
激光標(biāo)記相比傳統(tǒng)標(biāo)記方式（如噴墨、腐蝕、電火花、沖壓、絲網(wǎng)印刷等）具有以下特點：
1. 能標(biāo)記任意圖形、文字、條形碼、二維碼，可實現(xiàn)自動編號， 打印序列號、批號、日期。
2. 激光標(biāo)記后，不會因環(huán)境關(guān)系（如潮濕、酸性及堿性）自然消退，而是永久保持，不易被人假冒，具有良好的防偽功能。
4. 標(biāo)記質(zhì)量好——屬于非接觸式加工，對加工材料不產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，不損壞被加工物品，精確、精美。
其主要應(yīng)用范圍：金銀首飾、鐘表、眼鏡、服飾、餐具、煙酒、飲料、禮品、模具、醫(yī)療器械、儀表儀器、衛(wèi)生潔具、辦公用品、家居用品、五金工具、燈光音響、商標(biāo)標(biāo)牌、電子元件、汽車制造、及航天航空等行業(yè)。
激光通信，是激光在大氣空間傳輸?shù)囊环N通信方式。激光大氣通信的發(fā)送設(shè)備主要由激光器（光源）、光調(diào)制器、光學(xué)發(fā)射天線（透鏡）等組成；接收設(shè)備主要由光學(xué)接收天線、光檢測器等組成。
信息發(fā)送時，先轉(zhuǎn)換成電信號，再由光調(diào)制器將其調(diào)制在激光器產(chǎn)生的激光束上，經(jīng)光學(xué)天線發(fā)射出去。信息接收時，光學(xué)接收天線將接收到的光信號聚焦后，送至光檢測器恢復(fù)成電信號，在還原為信息。大氣激光通信的容量大、保密性好，不受電磁干擾。但激光在大氣中傳輸時受雨、霧、雪、霜等影響，衰耗要增大，故一般用于邊防、海島、跨越江河等近距離通信，以及大氣層外的衛(wèi)星間通信和深空通信。
早期的激光大氣通信所用光源多數(shù)為二氧化碳激光器、氦－氖激光器等。二氧化碳激光器輸出激光波長為10.6微米，此波長正好處在大氣信道傳輸?shù)牡蛽p耗窗口，是較為理想的通信光源。從70年代末到80年代中期，由于在技術(shù)實現(xiàn)上難以解決好全天候、高機(jī)動性、高靈活性、穩(wěn)定性等問題，激光大氣通信的研究陷入低潮。
1988年，巴西宣布研制成功一種便攜式半導(dǎo)體激光大氣通信系統(tǒng)。這種通過激光器聯(lián)通線路的軍用紅外通信裝置，其外形如同一架雙筒望遠(yuǎn)鏡，在上面安裝了激光二極管和麥克風(fēng)。使用時，一方將雙筒鏡對準(zhǔn)另一方即可實現(xiàn)通信，通信距離為1千米，如果將光學(xué)天線固定下來，通信距離可達(dá)15千米。1989年，美國成功地研制出一種短距離、隱蔽式的大氣激光通信系統(tǒng)。1990年，美國試驗了適用于特種戰(zhàn)爭和低強(qiáng)度戰(zhàn)爭需要的紫外光波通信，這種通信系統(tǒng)完全符合戰(zhàn)術(shù)任務(wù)的要求，通信距離為2~5千米；如果對光束進(jìn)行適當(dāng)處理，通信距離可達(dá)5~10千米。
90年代初，俄羅斯研制成功了大功率半導(dǎo)體激光器，并開始了激光大氣通信系統(tǒng)技術(shù)的實用化研究。不久便推出了10千米以內(nèi)的半導(dǎo)體激光大氣通信系統(tǒng)并在莫斯科、瓦洛涅什、圖拉等城市應(yīng)用。在瓦涅什河兩岸相距4千米的兩個電站之間，架設(shè)起了半導(dǎo)體激光大氣通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)可同時傳輸8路數(shù)字電線千米以及在距莫斯科不遠(yuǎn)的地方，也開通了半導(dǎo)體激光大氣通信系統(tǒng)線路。
隨著半導(dǎo)體激光器的不斷成熟、光學(xué)天線制作技術(shù)的不斷完善、信號壓縮編碼等技術(shù)的合理使用，激光大氣通信正重新煥發(fā)出生機(jī)。name=m20>
