所謂激光技術,就是探索開發各種產生激光的方法以及探索應用激光的這些特性為人類造福的技術的總稱。
50多年來,激光技術與應用發展迅猛,已與多個學科相結合形成多個應用技術領域,比如光電技術,激光醫療與光子生物學,激光加工技術,激光檢測與計量技術,激光全息技術,激光光譜分析技術,非線性光學,超快激光學,激光化學,量子光學,激光雷達,激光制導,激光分離同位素,激光可控核聚變,激光武器等。這些交叉技術與新的學科的出現,大大地推動了傳統產業和新興產業的發展。
1、激光在信息領域的應用
半導體激光器和光纖放大器是光纖通信的兩項關鍵技術。
半導體激光器發出的激光不僅單色性和相干性好,而且光波頻率比微波頻率又高萬倍,故以激光為傳遞信息的載體,用光纖做信息傳遞線路的光纖通信,不僅通信質量好、抗干擾能力強、保密性好,而且通信容量比微波通信要提高上萬倍。
利用激光技術進行光存儲,使信息的存儲發生了革命性的飛躍。一張CD聲頻光盤的記錄密度相當于1000萬bit/cm2,可記錄78分鐘的音樂節目,比密紋唱片要大好幾個數量級。
圖: CD或DVD播放機中的光盤的激光和鏡頭。右下方的小圓是半導體激光二極管,而較大的藍色圓圈是從激光器從光盤的光滑表面反射后讀取光的透鏡。
此外,激光打印機、激光傳真機、激光照排、激光大屏幕彩色電視、光纖有線電視以及大氣激光通訊等均已得到廣泛應用。
2、激光在全息術領域的應用
光作為一種波動現象,表征它的物理量有波長(同顏色有關)、振幅(同光的強弱有關)和位相(表示波動起點同基準時間的關系)。
人們利用感光的照相方法,只能記錄下波長和振幅,所以無論照得多么逼真,看照片和看真的景物總是不一樣。
而激光具有高相干性,能獲取干涉波空間包括相位在內的全部信息。因此,采用激光進行全息攝影,被拍物體的全部信息都被記錄在底片上,通過光的衍射,就能復現被攝取物體栩栩如生的立體形象。
全息照相具有三維成像的特點,可重復記錄,而且每一小塊全息底片都能再現物體的完整立體形象,可廣泛用于精密干涉計量、無損探傷、全息光彈性、微應變分析和振動分析等科學研究。