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人类还有多少年发明激光机

发布时间:2021-06-25 00:14:37

『壹』 激光技术是在什么年发明

1、激光是20世纪60年代的新光源。由于激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到广泛应用。激光加工是激光应用最有发展前途的领域之一,现在已开发出20多种激光加工技术。

2、发展:

激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。现已发现的激光工作物质有几千种,波长范围从软X射线到远红外。

激光技术的核心是激光器,激光器的种类很多,可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。

根据不同的使用要求,采取一些专门的技术提高输出激光的光束质量和单项技术指标,比较广泛应用的单元技术有共振腔设计与选模、倍频、调谐、Q开关、锁模、稳频和放大技术等。

3、原理:

科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质,使其原子的电子达到受激发的高能量状态,当这些电子要回复到平静的低能量状态时,原子就会射出光子,以放出多余的能量;而接著,这些被放出的光子又会撞击其它原子,激发更多的原子产生光子,引发一连串的「连锁反应」,并且都朝同一个方前进,形成强烈而且集中朝向某个方向的光;因此强的激光甚至可用作切割钢板!

4、特性:

激光被广泛应用是因为它的特性。(单色波长、同调性、平行光束)

激光几乎是一种单色光波,频率范围极窄,又可在一个狭小的方向内集中高能量,因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。以红宝石激光器为例,它输出脉冲的总能量不够煮熟一个鸡蛋,但却能在3毫米的钢板上鉆出一个小孔。

激光拥有上述特性,并不是因为它有与别的光不同的光能,而是它的功率密度十分高,这就是激光被广泛应用的原因。

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我国早期激光技术的发展

1957年,王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所——中国科学院(长春)光学精密 仪器机械研究所(简称“光机所”)。在老一辈专家带领下,一批青年科技工作者迅速成长,邓锡铭是其中的突出代表。早在1958年美国物理学家肖洛、汤斯关于激光原理的著名论文发 表不久,他便积极倡导开展这项新技术研究,在短时间内凝聚了富有创新精神的中青年研究 队伍,提出了大量提高光源亮度、单位色性、相干性的设想和实验方案。

1960年世界第一台激光器问世。1961年夏,在王之江主持下,我国第一台红宝石激光器研制成功。此后短短几年内,激光技术迅速发展,产生了一批先进成果。各种类型的固体、气体、半导体和化学激 光器相继研制成功。在基础研究和关键技术方面、一系列新概念、新方法和新技术(如腔的Q突变及转镜调Q、行波放大、铼系离子的利用、自由电子振荡辐射等)纷纷提出并获得实施,其中不少具有独创性。

同时,作为具有高亮度、高方向性、高质量等优异特性的新光源,激光很快应用于各技术领域,显示出强大的生命力和竞争力。通信方面,1964年9月用激光演示传送电视图像,1964年11月实现3~30公里的通话。工业方面,1965年5月激光打孔机成功地用于拉丝模打孔生产,获得显著经济效益。医学方面,1965年6月激光视网膜焊接器进行了动物和临床实验 。国防方面,1965年12月研制成功激光漫反射测距机(精度为10米/10公里),1966年4月研制出遥控脉冲激光多普勒测速仪。

可以说,在起步阶段我国的激光技术发展迅速,无论是数量还是质量,都和当时国际水平接近,一项创新性技术能够如此迅速赶上世界先进行列,在我国近代科技发展史上并不多见。这些成绩的取得,尤其是能够把物理设想、技术方案顺利地转化成实际激光器件,主要得力于光机所多年来在技术光学、精密机械和电子技术方面积累的综合能力和坚实基础。一项新技术的开发,没有足够的技术支撑是很难形成气候的。

从1961年中国第一台激光器宣布研制成功至今,在全国激光科研、教学、生产和使用单位共 同努力下,我国形成了门类齐全、水平先进、应用广泛的激光科技领域,并在产业化上取得可喜进步,为我国科学技术、国民经济和国防建设作出了积极贡献,在国际上了也争得了一席之地。

『贰』 激光谁发明的,怎么发明的

1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为回0.6943微米的激光,这是人类有答史以来获得的第一束激光,梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。

激光的理论基础起源于物理学家爱因斯坦,1917年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论‘光与物质相互作用。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发。

会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。

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激光在工业上,也应用极为广泛,因为激光在激光束聚焦在材料表面的时候能够使材料熔化,使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。在工业生产中有一定的适用范围。

激光玻璃是一种以玻璃为基质的固体激光材料。它广泛应用于各类型固体激光光器中,并成为高功率和高能量激光器的主要激光材料。

『叁』 激光是什么时候发明的

激光是神奇的,但它不是普罗米修斯从天上偷来的圣火。激光是人造的,但它不是常人随心所欲可以制造出来的。激光的发现以及到最后被广泛运用,是众多科学家付出艰辛努力的结果。

1958年,美国物理学家查尔斯·汤斯和他的同事肖洛在《物理评论》杂志上发表了他们关于《受激辐射的光放大》的重要论文,文中称:物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激励时,都会产生不发散的强光——激光。这一理论奠定了激光发展的基础。这项研究成果发表后,汤斯和肖洛并没有继续进行研究和实验,这项研究成果最终被美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室里一个名不见经传的年轻研究员——西奥多·梅曼利用了。

激光扫描识码器汤斯曾预言,微波激射器的原理,在一定的条件下可以产生激光。梅曼决心亲自实践这一预言。他花了两年时间从事这方面的研究,还动手制作有关的装置,选择各种工作物质。他终于选定了红宝石晶体(在刚玉中掺入铬离子)作为工作物质。

这样的选择在当时是一个颇为大胆的尝试,因为当时的理论界对红宝石晶体发光的可能性是持否定态度的。但是梅曼坚定了自己的选择。他通过实验测量了红宝石晶体的量子效率,分析了红宝石晶体达到能级粒子数反转的条件。他将红宝石晶体材料做成一个直径1厘米、高2厘米的圆柱体,将两端仔细磨成平行的平面,并镀上了银,构成谐振腔。他把它嵌入一个螺旋型的脉冲闪光灯内,使红宝石晶体接上了泵浦源。这样,他完成了世界上第一台即将产生激光的——被他称为“受激辐射光放大器”的装置。这个装置就是世界上出现的第一台激光器。

奇迹终于出现了,1960年5月的一天,梅曼和往常一样来到实验室。他打开了泵浦源的开关,让脉冲氙灯的电能馈入红宝石中,此时,这台装置中发射出了第一束闪光。这束光,色单纯,所有的波都在同一个方向上;发射到几千千米以外也不会因发散而失去作用;聚焦到某一点上可以达到极大的能量,甚至可以超过太阳表面的温度值。这束光,就是人类有史以来所获得的第一束最特殊的光——激光!

梅曼平静地写下了实验记录:红色,波长694.3纳米。1960年5月15日,梅曼宣布了这个记录。这一束在试验室第一次制得的人造激光,虽然仅持续了3亿分之一秒的对间,但它却标志着人类文明史上一个新时刻的来临。

『肆』 以现在的科学技术来说,人类大概多少年后才把激光系统用在战争上

目前激光武器还没有成熟的,还无法用于战争,楼上说的激光制导不属于激光武器,只是一种制导手段。还有中国和美国从来没有使用激光武器,福特号航母上的新型炮是电磁轨道炮而不是激光炮,二者相差十万八千里,电磁轨道炮只不过是将弹头用电磁发射出去罢了。
从技术角度考虑,激光武器的成熟还需要半到一个世纪,但它的经济性欠佳,所以技术再成熟也用不到战争上,将其用于战争至少得二百年。激光武器并不像想象中那么优秀,相反只能用于大型毁灭性武器,激光枪在某种程度上来说不可能出现,因为它沿直线传播且不遇障碍物不停至,这样造成的误伤大大增加,而且技术上很难达到杀伤性激光小型化,这可不是我们玩的激光灯。
阿凡达的科技创想被评为最科学的创想,就是用于其准确的科技判断,即使在发达的未来世纪,人类可以遨游天空,但使用的武器仍然是燃烧弹和现在这样的枪。除了大面积毁灭性杀伤,激光武器完全没必要用。

『伍』 人类何时会发明激光类武器

就目前科学范畴内,激光武器分为三种,致盲型、近距离战术型、远距离战略型。

一、致盲型激光武器本身没有多大杀伤性,主要通过激光直射使目标的光学仪器烧毁,是对方失去光学测距/侦查/制导能力,甚至武器失控。还能致使人员失明。
这种武器已经较为广泛的被制造并使用了。1982年马岛战争,英国在航空母舰和各类护卫舰上就安装有激光致盲武器,曾使阿根廷的多架飞机失控、坠毁或误入英军的射击火网。

二、你所说的科幻文学里的那种激光武器是近距离战术型的,其实武器原型也早几十年就被制造并实验。通过高能激光直射,是目标发生穿孔和层裂从而破坏。
这种武器比传统武器耐用、精确、反应迅速。但是一直难以解决的两大问题,一是能源供应,激光武器需要强大的能源供应,而战术环境又没有可用的可便携的高能源;二是,激光武器受战场环境特别是天气影响很大。这些都使得近距离战术型激光武器一直没法投入实用。
目前美国这方面的研究,转为防空和反导用战术激光武器。但一直以来好像也没什么根本性进展。

三、远距离战略型。目前可行的有 高基高能激光武器 研究。通过太空平台,进行战略投射和打击。这种武器被研究出来并制造使用的可能性还是很高的。相对于核武器而言,战略型激光武器打击精确、环保、攻击迅速,而且就目前可见技术范畴内,其威力远超现有核武器。

『陆』 激光是什么时侯发明的

激光原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首回次成功制造。答

激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。

激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”和“奇异的激光”。它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践 迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的 出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。

『柒』 激光器发明的历史

激光器的发明
激光器的发明是20世纪科学技术的一项重大成就。它使人们终于有能力驾驶尺度极小、数量极大、运动极混乱的分子和原子的发光过程,从而获得产生、放大相干的红外线、可见光线和紫外线(以至X射线和γ射线)的能力。激光科学技术的兴起使人类对光的认识和利用达到了一个崭新的水平。

激光器的诞生史大致可以分为几个阶段,其中1916年爱因斯坦提出的受激辐射概念是其重要的理论基础。这一理论指出,处于高能态的物质粒子受到一个能量等于两个能级之间能量差的光子的作用,将转变到低能态,并产生第二个光子,同第一个光子同时发射出来,这就是受激辐射。这种辐射输出的光获得了放大,而且是相干光,即如多个光子的发射方向、频率、位相、偏振完全相同。

此后,量子力学的建立和发展使人们对物质的微观结构及运动规律有了更深入的认识,微观粒子的能级分布、跃迁和光子辐射等问题也得到了更有力的证明,这也在客观上更加完善了爱因斯坦的受激辐射理论,为激光器的产生进一步奠定了理论基础。20世纪40年代末,量子电子学诞生后,被很快应用于研究电磁辐射与各种微观粒子系统的相互作用,并研制出许多相应的器件。这些科学理论和技术的快速发展都为激光器的发明创造了条件。

如果一个系统中处于高能态的粒子数多于低能态的粒子数,就出现了粒子数的反转状态。那么只要有一个光子引发,就会迫使一个处于高能态的原子受激辐射出一个与之相同的光子,这两个光子又会引发其他原子受激辐射,这样就实现了光的放大;如果加上适当的谐振腔的反馈作用便形成光振荡,从而发射出激光。这就是激光器的工作原理。1951年,美国物理学家珀塞尔和庞德在实验中成功地造成了粒子数反转,并获得了每秒50千赫的受激辐射。稍后,美国物理学家查尔斯·汤斯以及苏联物理学家马索夫和普罗霍洛夫先后提出了利用原子和分子的受激辐射原理来产生和放大微波的设计。

然而上述的微波波谱学理论和实验研究大都属于“纯科学”,对于激光器到底能否研制成功,在当时还是很渺茫的。
但科学家的努力终究有了结果。1954年,前面提到的美国物理学家汤斯终于制成了第一台氨分子束微波激射器,成功地开创了利用分子和原子体系作为微波辐射相干放大器或振荡器的先例。

汤斯等人研制的微波激射器只产生了1.25厘米波长的微波,功率很小。生产和科技不断发展的需要推动科学家们去探索新的发光机理,以产生新的性能优异的光源。1958年,汤斯与姐夫阿瑟·肖洛将微波激射器与光学、光谱学的理论知识结合起来,提出了采用开式谐振腔的关键性建议,并预防了激光的相干性、方向性、线宽和噪音等性质。同期,巴索夫和普罗霍洛夫等人也提出了实现受激辐射光放大的原理性方案。

此后,世界上许多实验室都被卷入了一场激烈的研制竞赛,看谁能成功制造并运转世界上第一台激光器。

1960年,美国物理学家西奥多·梅曼在佛罗里达州迈阿密的研究实验室里,勉强赢得了这场世界范围内的研制竞赛。他用一个高强闪光灯管来刺激在红宝石水晶里的铬原子,从而产生一条相当集中的纤细红色光柱,当它射向某一点时,可使这一点达到比太阳还高的温度。

“梅曼设计”引起了科学界的震惊和怀疑,因为科学家们一直在注视和期待着的是氦氖激光器。

尽管梅曼是第一个将激光引入实用领域的科学家,但在法庭上,关于到底是谁发明了这项技术的争论,曾一度引起很大争议。竞争者之一就是“激光”(“受激辐射式光频放大器”的缩略词)一词的发明者戈登·古尔德。他在1957年攻读哥伦比亚大学博士学位时提出了这个词。与此同时,微波激射器的发明者汤斯与肖洛也发展了有关激光的概念。经法庭最终判决,汤斯因研究的书面工作早于古尔德9个月而成为胜者。不过梅曼的激光器的发明权却未受到动摇。

1960年12月,出生于伊朗的美国科学家贾万率人终于成功地制造并运转了全世界第一台气体激光器——氦氖激光器。1962年,有三组科学家几乎同时发明了半导体激光器。1966年,科学家们又研制成了波长可在一段范围内连续调节的有机染料激光器。此外,还有输出能量大、功率高,而且不依赖电网的化学激光器等纷纷问世。

由于激光器具备的种种突出特点,因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面,并在许多领域引起了革命性的突破。比如,人们利用激光集中而极高的能量,可以对各种材料进行加工,能够做到在一个针头上钻200个孔;激光作为一种在生物机体上引起刺激、变异、烧灼、汽化等效应的手段,已在医疗、农业的实际应用上取得了良好效果;在通信领域,一条用激光柱传送信号的光导电缆,可以携带相当于2万根电话铜线所携带的信息量;激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距等方面外,多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。

今后,随着人类对激光技术的进一步研究和发展,激光器的性能和成本将进一步降低,但是它的应用范围却还将继续扩大,并将发挥出越来越巨大的作用。

http://www.sjkc.com.my/-ke/xin/history/kjbl/artic/20408135149.html

『捌』 世界上第一台激光机是什么时候什么人发明的

1960年,美国人Maiman在加里福尼亚休斯研究所研制成红宝石激光器,这是世界上第一台激光器。

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