激光干涉仪毕业论文(帮我写一篇激光原理的论文)

1.帮我写一篇激光原理的论文

激光发展史激光以全新的姿态问世已二十余年。

然而,发明激光器的历程却鲜为人知,至于发明者如何从事艰难曲折的探索,就更少人问津了。其实,每一项重大发明,都是科学家们智慧的结晶,里面包涵着他们的汗水和心血。

自然,激光器的发明也不例外。 说得准确些,对激光的研究,只是到了20世纪50年代末才出现一个崭新阶段。

在此之前,人们只对无线电波和微波有较深研究。科学家们把无线电波波长缩短到十米以内,使得世界性的通讯成为可能,那是30年代的事情。

后来,随着速调管和空穴磁控管的发明,科学家便对厘米波的性质进行研究。二次世界大战中,由于射频和光谱学的发展,辐射波和原子只间的联系又重新被强调。

大战期间,科学家们发明并研制了雷达(战争对雷达的制造起了推动的作用)。从技术本身来说,雷达是电磁波向超短波、微波发展的产物。

大战以后,科学家又开创了微波波谱学,目的是探索光谱的微波范围并把其推广到更短的波长。当时,哥仑比亚大学有一个由汤斯(C.H.Townes)领导的辐射实验小组,他们一直从事电磁方面以及毫米辐射波的研究。

1951年,汤斯提出了微波激射器(Maser全称Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的概念。经过几年的努力,1954年汤斯和他的助手高顿(J. Cordon)、蔡格(H. Zeiger)发明了氨分子束微波激射器并使其正常运行。

这为以后激光器的诞生奠定了基础。当时,汤斯希望微波激射器能产生波长为半毫米的微波,遗撼的是,激射器却输出波长为1。

25cm的微波。微波激射器问世以后,科学家就希望能制造输出更短波长的激射器。

汤斯认为可将微波推到红外区附近,甚至到可见光波段。1958年,肖洛(A.L.Schawlow)与汤斯合作,率先发表了在可见光频段工作的激射器的设计方案和理论计算。

这又将激光研究推上了一个新阶段。 现在,人们都知道,产生激光要具备两个重要条件:一是粒子数反转;二是谐振腔。

值得注意的是,自1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念以后,1940年前后就有人在研究气体放电实验中,观察到粒子反转现象。按当时的实验技术基础,就具备建立某种类型的激光器的条件。

但为什么没能造出来呢?因为没有人,包括爱因斯坦本人没把受激辐射,粒子数反转,谐振腔联系在一起加以考虑。因而也把激光器的发明推迟了若干年。

在研究激光器的过程中,应把引进谐振腔的功劳归于肖洛。肖洛长期从事光谱学研究。

谐振腔的结构,就是从法——珀干涉仪那里得到启示的。正如肖洛自己所说:“我开始考虑光谐振器时,从两面彼此相向镜面的法——珀干涉仪结构着手研究,是很自然的。”

实际上,干涉仪就是一种谐振器。肖洛在贝尔电话实验室的七年中,积累了大量数据,于1958年提出了有关激光的设想。

几乎同时,许多实验室开始研究激光器的可能材料和方法,用固体作为工作物质的激光器的研究工作始于1958年。如肖洛所述:“我完全彻底地受到灌输,使我相信,可以在气体中做的任何事情,在固体中同样可以做,且在固体中做得更好些。

因此,我开始探索、寻找固体激光器的材料…。”的确,不到一年,在1959年9月召开的第一次国际量子电子会议上,肖洛提出了用红宝石作为激光的工作物质。

不久,肖洛又具体地描述了激光器的结构:“固体微波激射器的结构较为简单,实质上,它有一棒(红宝石),它的一端可作全反射,另一端几乎全反射,侧面作光抽运。”遗撼的是,肖洛没有得到足够的光能量使粒子数反转,因而没获成功。

可喜的是,科学家迈曼(T.H.Maiman)巧妙地利用氙灯作光抽运,从而获得粒子数反转。于是,1960年6月,在Rochester大学,召开了一个有关光的相干性的会议,会议上,迈曼成功地操作了一台激光器。

7月份,迈曼用红宝石制成的激光器被公布于众。至此,世界上第一台激光器宣告诞生。

激光具有单色性,相干性等一系列极好的特性。从诞生那天开始,人们就预言了它的美好前景。

20多年来,人们制造了输出各种不同波长的激光器,甚至是可调激光器。大功率激光器的研制成功,又开拓了新的领域。

1977年出现的自由电子激光器,机制则完全不同,它的工作物质是具有极高能量的自由电子,人们可以期望通过这种激光器,实现连续大功率输出,而且覆盖频率范围可向长短两个方向发展。 现在,激光应用已经遍及光学、医学、原子能、天文、地理、海洋等领域,它标志着新技术革命的发展。

诚然,如果将激光发展的历史与电子学及航空发展的历史相比,你不得不意识到现在还是激光发展的早期阶段,更令人激动的美好前景将要来到。 能发1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。

1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,并指出了产生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。

1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。

以后,激光器的种类就越来越多。按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。

近来还发展了自由电子激光器。

2.求写一篇关于激光器的论文

激光——人类创造的神奇之光 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。 激光的产生原理: 受激辐射基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。

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”, 一段激活物质就是一个激光放大器。

激光的特点: (一)定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。

激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。

若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。 (二)亮度极高 在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。

因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见。

若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。

大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。 (三)颜色极纯 光的颜色由光的波长(或频率)决定。

一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。

发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。

单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氪灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氪灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。

由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。 激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。

以输出红光的氦氖激光器为例,其光的波长分布范围可以窄到2*10-9纳米,是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。

(四)能量密度极大 光子的能量是用E=hγ来计算的,其中h为普朗克常量,γ为频率。由此可知,频率越高,能量越高。

激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz. 激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(因为它的作用范围很小,一般只有一个点),短时间里聚集起大量的能量,用做武器也就可以理解了。 目前激光技术及其应用研究内容包括: ⑴超快超强激光:超快超强激光主要以飞秒激光的研究与应用为主,作为一种独特的科学研究的工具和手段,飞秒激光的主要应用可以概括为三个方面,即飞秒激光在超快领域内的应用、在超强领域内的应用和在超微细加工中的应用。

其中飞秒激光超微细加工是当今世界激光、光电子行业中的一个极为引人注目的前沿研究方向。 ⑵新型激光器研究:激光测距仪是激光在军事上应用的起点,将其应用到火炮系统,大大提高了火炮射击精度。

激光雷达相比于无线电雷达,由于激光发散角小,方向性好,因此其测量精度大幅度提高。由于同样的原因,激光雷达不存在"盲区",因此尤其适宜于对导弹初始阶段的跟踪测量。

但由于大气的影响,激光雷达并不适宜在大范围内搜索,还只能作为无线电雷达的有力补足。 ⑶激光医疗:激光在医学上的应用分为两大类:激光诊断与激光治疗,前者是以激光作为信息载体,后者则以激光作为能量载体。

多年来,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术。它解。

3.激光干涉仪的应用

SJ6000激光干涉仪主要应用如下:

1. 具有实现线性、角度、直线度、垂直度等几何量的检测功能。可以检测数控机床、三坐标测量机等精密运动设备运动导轨的线性定位精度、重复定位精度等;同时也能检测运动导轨的俯仰角、扭摆角、垂直度和直线度;并可以校准机床的回转轴。

2. 可根据用户设定的补偿方式自动生成误差补偿表,满足机床误差修正的要求。

3. 具有动态测量(位移-时间曲线、速度-时间曲线、加速度-时间曲线)及测量振幅和频率分析的功能,可进行机床振动测量与分析,滚珠丝杆的动态特性分析,驱动系统的响应特性分析,导轨的动态特性分析等。

4. 内置国内外通用的标准,如国标(GB)、ISO(国际)、BS(英制)、美标、DIN(德标)、JIS(日标)等。可依据各种不同的机床标准分析处理数据,并可打印相应的曲线图和数据报告。

4.激光干涉仪的介绍

SJ6000激光干涉仪产品具有测量精度高、测量速度快、最高测速下分辨率高、测量范围大等优点。通过与不同的光学组件结合,可以实现对直线度、垂直度、角度、平面度、平行度等多种几何精度的测量。在相关软件的配合下,还可以对数控机床进行动态性能检测,可以进行机床振动测试与分析,滚珠丝杆的动态特性分析,驱动系统的响应特性分析,导轨的动态特性分析等,具有极高的精度和效率,为机床误差修正提供依据。

激光干涉仪是以光波为载体,以光波波长为单位的一种计量测试方法,是公认的高精度、高灵敏度的检测手段,在高端制造领域应用广泛。

5.求一篇<激光及其医学上的应用>的论文.字数1000~1200

1 激光全患技术 激光全息技术是20世纪60年代初兴起的一门技术。

激光全息技术发展很快,已在生产和科研的许多领域中广泛应用。最先把激光全息技术应用于医学的是Van Ugten,他于1966年在世界上首次摄得眼全息图,但限于当时的技术水平,再现像的分辨率较差。

以后各国科学家相继开始将激光全息技术应用于医学领域,从眼科扩展至胸外科、口腔科等。二次曝光的成功,促成了全息测量技术的发展,20世纪70年代出现的超声全息技术,将全息技术推进了一大步。

由于超声可深入人体内部,因而超声全息可探测人体内部器官,如肠、胃、肝、胆及主胎儿等的生理异常,肢端和关节软组织的超声全息成像是极有价值的,超声全息还有希望应用于腱、肌肉和神经结构的显示。激光全息医学诊断术虽然产生的时间不长,但由于它具有种种优点,已越来越为人们所重视,并日益广泛地应用于临床。

1.1 全患照相术 全息照相术与一般照相不同,照相是记录物体信息的一种技术,一般是将物体通过透镜成像在底片上,底片乳胶只记录光强(振幅),而不能记录相位,因而失掉了三维特征。而全息照相底片上不只记录光强(振幅),也记录相位(各点间的相互位相关系),也就是记录物的全部信息,所以称为全息。

全息照片最早是由英国汤姆逊-豪斯敦公司的:盖宝摄得。照片的实质是将来自物体的波前和另一个参考波(通常是平面波或球面波)相干涉,底片记录干涉条纹,将同样的参考波照射此底片时,可在相应位置重新出现三维物体。

由此可见,全息照相和一般照相具有相同之处,即同样是记录物体信息的一种手段,但又有所不同,其特点如下: (1)因为全息照相记录的是物体的光波,而不是物体的像,因而用这种底片来观察物体时,可以变换视点来改变观察方向,亦即可以从不同的位置来考察物体(而一般照相只是从照相位置观察物体,即在照相镜头处观察物体)。观察方向只受到照片尺寸大小的限制。

(2)全息照相不需要透镜,但需要一个参考波源,如果参考波和再现波采用不同的波长,那么还可以具有放大或缩小的功能。 (3)全息照相具有深度效应(体视效应)。

如变换观察方向时,后面部分可被前面部分遮挡,远处物体随着观察者运动而近处的不动,闪光忽隐忽现等。 (4)普通照相底片能直接看出物体的形状,而全息照相由于在激光照射下,记录的是干涉图样,所以在普通光线下观察时,看不到什么物体,而只是灰色的一片,要想见到展现物,必须用再现光照射(目前已制出一种能在普通光照射下再现的全息照片)。

(5)全息片记录的是干涉条纹,对底片的分辨率要求较高(在参考光和物体之间夹角很小时,可采用分辨率略低些的底片)。因此,稍有振动,就会使照片模糊,故必须采取严格的防震措施。

(6)普通相正负片的结果正好相反,而在全息照片中,不论正片还是负片结果一样。 1.2 全息技术在医学上的应用 眼全息照相实验装置简图。

激光由半反镜分成两束,一束为球面波参考光,另一束通过纤维光束,以球状通过接触镜进入眼球,眼球各部分的反射光和慢射光由瞳孔中央部6mm直径处射出,经投影透镜作为物波记录在全息底版上,激光是氩离子激光器,λ= 0.5145Um P=100mW t=10ms-30ms,眼底网膜上的光亮约为3*10-3J/cm2。重现象可观察晶体表面、虹膜和视网膜。

这样就能用一张全息照片对从晶体到网膜的眼球各部分自由地进行三维检测。 为使全息像精确地再现,必须在再现时精确地重复参考光。

冲洗好的全息片必须精确放好,误差一般应小于几秒弧度,以免发生慧差和相差,再现装置的示意图,激光经准直器照亮全息图片,通过显微镜或闭路电视系统观察实像。全息图片夹在可以多维精确微量调整的 定位器上,以作精密定位,调整时在显微镜下或电视屏幕上观察,使失真和像差最小,而成像清晰。

利用全息可以拍到活体眼的角膜、晶状体和视网膜相片,从而对眼的各层介质进行活体观察,这是用其它方法难以办到的眼全息图,亦可表示出眼内的异物的大小、形状和位置。 此外,利用激光全息二次曝光法,可对人体各部分进行三维记录。

而根据再现图上的干涉条纹又可以测量人体器官的变形、内力和振动等。用全息测量矫形手术,前后股骨的髌骨端的变形,以使人工髋关节的形状达到最佳程度,还可利用二次曝光法分析人体胸廓的变形,以寻找癌变部位和大小,也可对眼底的微循环进行研究,利用超声全息技术,可以获得一般照相技术无法得到的体内器官全息像。

由于超声的无损性,因而这一方法被认为是探测人体内脏器官和胎儿的最佳方法。 2 C02医用激光器在医学上的应用及改进 2.1 C02医用激光器在医学上的应用 随着激光技术的迅猛发展,激光在医学上的应用越来越广泛,激光可作为良好的手术刀用,它不但运用于一切手术开刀,而且具有良好的选择性,与常规手术刀相比,激光手术的最大特点是失血少,对于某些部位和器官用激光作手术最有优越性。

我院购置的C02医用激光器是上海医用激光仪器厂研制并生产的YYJG-lA型,该机性能可靠,使用方便,随机备有烧灼探头,聚焦镜头和散焦镜头,不仅能使激光能输出原光束。

6.有人知道激光干涉仪的工作原理吗

激光干涉仪以光波为载体,其光波波长可以直接对2113米进行定义,且可以溯源至国家标准,是迄今公认的高精度、高灵敏度的测量仪器,在高端制造领域应用广泛。

SJ6000激光干涉仪具有测量精度高、测量范围大、测量速度快、最高测速下分5261辨率高等优点,结合不同的光学镜组,可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行4102度、平面度等几何参量的高精度测量。在SJ6000激光干涉仪动态测量软件配合下,可实现线性位移、角度和直线度的动态测量与性能检测,以及进行位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析,如1653振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等。

激版光干涉仪可测量、校准机床回转轴精度权。

激光干涉仪毕业论文

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