激光是二十世(shi)紀(ji)繼(ji)核(he)能、半導體(ti)、計算機后又一(yi)重(zhong)大發(fa)明(ming)，并憑借(jie)其良(liang)好(hao)的單色性、方(fang)向(xiang)性、亮度等特質被廣泛應(ying)用于工業制造(zao)、生物醫療(liao)等領域(yu)。自激光技術(shu)發(fa)明(ming)以來，全球激光行業快速發(fa)展，激光技術(shu)成(cheng)為(wei)眾(zhong)多領域(yu)的重(zhong)要支撐(cheng)技術(shu)之(zhi)一(yi)。

那(nei)么(me)，什么(me)是(shi)激光？接下來，維科網會為大家進行詳(xiang)細介紹。

激光的產生

激(ji)光(guang)(guang)(guang)又名“鐳射(she)”它的全名是“受(shou)(shou)激(ji)輻(fu)射(she)光(guang)(guang)(guang)放(fang)大”。1917年(nian)(nian)愛(ai)因(yin)斯(si)坦提出“受(shou)(shou)激(ji)發射(she)”理論，一個光(guang)(guang)(guang)子使得受(shou)(shou)激(ji)原子發出一個相同的光(guang)(guang)(guang)子基礎。1960年(nian)(nian)美國加利福尼(ni)亞州休斯(si)航空(kong)公司實(shi)驗(yan)室的研究員梅(mei)曼發明(ming)了世界上第(di)一臺紅寶石激(ji)光(guang)(guang)(guang)器。1961年(nian)(nian)中國第(di)一臺激(ji)光(guang)(guang)(guang)器誕生于(yu)王大珩領導的長春光(guang)(guang)(guang)機所。1965年(nian)(nian)貝爾(er)實(shi)驗(yan)室發明(ming)了第(di)一臺YAG（固體）激(ji)光(guang)(guang)(guang)器。

某些物(wu)質原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)中的(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)(zi)受(shou)光(guang)(guang)(guang)或電的(de)(de)(de)激(ji)(ji)發，由低(di)能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)躍(yue)(yue)遷(qian)(qian)為高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)，當高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)目大(da)于低(di)能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)目，并由高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)躍(yue)(yue)遷(qian)(qian)回低(di)能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)時(shi)(shi)，就放(fang)射(she)出相(xiang)位(wei)、頻率、方(fang)向等完全(quan)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)，這種(zhong)光(guang)(guang)(guang)叫(jiao)做激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)。當泵(beng)浦光(guang)(guang)(guang)照射(she)時(shi)(shi)，基態(tai)離(li)子(zi)(zi)(zi)吸(xi)收特定波長的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)躍(yue)(yue)遷(qian)(qian)到(dao)E3能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)，隨后迅速通過(guo)無輻(fu)射(she)躍(yue)(yue)遷(qian)(qian)躍(yue)(yue)遷(qian)(qian)到(dao)E2能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)，在(zai)這個能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)上可以聚集較(jiao)多的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)。當外界泵(beng)浦足(zu)夠(gou)強的(de)(de)(de)時(shi)(shi)候，會在(zai)E2能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)和E1能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)間形成粒(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)反轉，即E2能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)上離(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)量(liang)比E1能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)多。在(zai)實現(xian)粒(li)子(zi)(zi)(zi)數(shu)(shu)反轉后，每一(yi)個能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)為hν的(de)(de)(de)外來光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)都將激(ji)(ji)發E2能(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)(ji)上的(de)(de)(de)一(yi)個原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)使其躍(yue)(yue)遷(qian)(qian)到(dao)基態(tai)，同(tong)時(shi)(shi)釋放(fang)一(yi)個能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)為hν的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)，光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)總能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)不斷倍增，從而(er)實現(xian)了受(shou)激(ji)(ji)輻(fu)射(she)放(fang)大(da)（增益）過(guo)程(cheng)。

什么是激光器

激(ji)(ji)光(guang)器(qi)是激(ji)(ji)光(guang)的(de)發生裝置，主要由泵(beng)(beng)浦源、增(zeng)益介(jie)質(zhi)(zhi)、諧振(zhen)腔等組成。泵(beng)(beng)浦源為(wei)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)的(de)激(ji)(ji)發源，諧振(zhen)腔為(wei)泵(beng)(beng)浦光(guang)源與增(zeng)益介(jie)質(zhi)(zhi)之間(jian)的(de)回路，增(zeng)益介(jie)質(zhi)(zhi)指(zhi)可將光(guang)放(fang)大的(de)工作物質(zhi)(zhi)。在(zai)工作狀態下增(zeng)益介(jie)質(zhi)(zhi)通過吸收泵(beng)(beng)浦源提供的(de)能(neng)量(liang)，經諧振(zhen)腔振(zhen)蕩選(xuan)模輸出(chu)激(ji)(ji)光(guang)。

激光器(qi)是激光加工(gong)裝(zhuang)備(bei)的核心部件，在(zai)激光加工(gong)裝(zhuang)備(bei)的成本(ben)構成中具有舉足輕重的地位。激光器(qi)按(an)照工(gong)作物質(zhi)、輸(shu)出波段和輸(shu)出類(lei)型可分為許多種(zhong)類(lei)。

激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)按(an)工作物質可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)（紅寶石(shi)(shi)Al2O3 ，釔鋁石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)）、液體(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)（染料激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)）、氣體(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)（氦氖(nai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，氬離(li)子激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)等(deng)）、半(ban)導體(ti)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、自(zi)由電(dian)子激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。按(an)輸出(chu)波(bo)(bo)段可(ke)將激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)分(fen)為(wei)(wei)(wei)遠紅外(wai)(wai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、中紅外(wai)(wai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、近(jin)紅外(wai)(wai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、可(ke)見激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、近(jin)紫外(wai)(wai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、真空紫外(wai)(wai)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。按(an)輸出(chu)類型可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)：連續(xu)波(bo)(bo)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、準連續(xu)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、短脈沖激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)、超短脈沖激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)。

激光技術(shu)的發展(zhan)與應用

激(ji)(ji)光(guang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)作為現代制造(zao)業(ye)的(de)(de)(de)先進技(ji)(ji)術(shu)(shu)之一，具有(you)傳(chuan)統(tong)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)方式所不具有(you)的(de)(de)(de)高(gao)精密、高(gao)效率、低能(neng)(neng)耗(hao)、低成本(ben)等(deng)(deng)(deng)優點，在(zai)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)材(cai)質(zhi)(zhi)、形狀、尺寸和(he)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)環境等(deng)(deng)(deng)方面(mian)有(you)較大的(de)(de)(de)選擇空間，能(neng)(neng)較好地解決因材(cai)質(zhi)(zhi)不同而(er)引發的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)、精煉等(deng)(deng)(deng)方面(mian)的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)問(wen)題。隨(sui)著激(ji)(ji)光(guang)器技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)激(ji)(ji)光(guang)微(wei)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)應用(yong)技(ji)(ji)術(shu)(shu)不斷發展，激(ji)(ji)光(guang)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)技(ji)(ji)術(shu)(shu)能(neng)(neng)夠在(zai)更多領(ling)域替代傳(chuan)統(tong)機械加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)，激(ji)(ji)光(guang)精細微(wei)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)則憑(ping)借其精度(du)更高(gao)、柔韌性更強、熱(re)效應更小、適(shi)用(yong)面(mian)更廣等(deng)(deng)(deng)優點，逐漸成為了制造(zao)領(ling)域的(de)(de)(de)核心加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。

在(zai)(zai)激光應(ying)用方面，激光技(ji)術可以廣泛應(ying)用于切(qie)割(ge)、焊接、鉆孔、打標、雕(diao)刻、測(ce)(ce)量、診斷等領域(yu)，我(wo)國的產業升級(ji)已(yi)是箭在(zai)(zai)弦上，在(zai)(zai)微(wei)焊接、精(jing)密測(ce)(ce)量、生物醫(yi)療診斷、芯片制造多個領域(yu)對激光技(ji)術的需(xu)求(qiu)在(zai)(zai)不(bu)斷攀升，激光技(ji)術進入高速發展的新進程。

從激光(guang)(guang)行業的(de)發展來(lai)看，激光(guang)(guang)技術已經(jing)廣泛地應用于消費電子(zi)、3D打(da)印、半導(dao)體、新能源、顯示、生物醫療、激光(guang)(guang)檢測等領域(yu)，國內的(de)許多企業已經(jing)具備了(le)和(he)國外企業一較高下的(de)實力，在國際激光(guang)(guang)產業領域(yu)的(de)影響力也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)強。

總而言(yan)(yan)之，激(ji)(ji)光(guang)(guang)已經(jing)在某(mou)些領(ling)(ling)域(yu)發揮(hui)了至關重要(yao)且不(bu)可替代的(de)(de)(de)(de)(de)作用，越來(lai)越多的(de)(de)(de)(de)(de)行業領(ling)(ling)域(yu)開始重視激(ji)(ji)光(guang)(guang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)應用，這就使(shi)得國(guo)內的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)產業公司不(bu)斷加強在激(ji)(ji)光(guang)(guang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)研(yan)發領(ling)(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)投入，激(ji)(ji)光(guang)(guang)產業領(ling)(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)競爭(zheng)也(ye)愈來(lai)愈激(ji)(ji)烈。對于我(wo)國(guo)激(ji)(ji)光(guang)(guang)產業發展而言(yan)(yan)，這無疑是一個積極的(de)(de)(de)(de)(de)信號，在此(ci)背景下(xia)，我(wo)們可以更快的(de)(de)(de)(de)(de)縮小與國(guo)際(ji)同行間的(de)(de)(de)(de)(de)差距(ju)，填補(bu)自己的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)空缺，為(wei)我(wo)國(guo)科學(xue)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)發展提供重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)支撐。

（來源：網絡，版權歸原作者(zhe)，若有侵權請(qing)聯系(xi)刪除）