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一文簡述激光的四大特性

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-25 13:11 ? 次閱讀

激光自發明以來,憑借著自身優良的特性,在工業加工、醫療美容、科學研究等領域獲得了極為廣泛的應用。激光主要有四大特性,分別為高亮度、方向性好、單色性好、高相干性。這些特性彼此關聯,使得激光能夠適用于不同的場景。

激光的高亮度

具有高亮度的激光,主要由于其光束具有高度聚集性。激光的高亮度特性,也正是其能量高度集中的體現。經過透鏡聚焦之后,焦點附近能夠形成數千度,甚至上萬度的高溫,這種特性使得它幾乎能加工所有的材料。

高度的能量集中是激光非常重要的特性,正是因為這方面的優勢,使得其能夠廣泛應用在工業加工和醫療等領域。

單色性

光的顏色是由光的波長決定的,而光都會有一定的波長范圍。其波長范圍越窄,表現出來的單色性就會越好。對于普通的光源,由于譜線寬度比較大,頻率范圍過寬,表現出來的顏色就會比較雜。

雖然,相較于普通光源而言,激光的譜線寬度要窄許多。但是,激光的線寬受到諸多因素的制約,幾乎不可能達到理論值水平。比如,溫度的變化,激光器的些許震動、其體積光器中氣流,以及外界泵浦等因素都會導致諧振頻率的不穩定,都會造成性能的降低。

方向性好

普通光源發出的光是沿著各個方向進行傳播的,發散角很大。相較而言,激光的發散角卻很小,幾乎是沿著平行方向發射的。激光器發射的光是一種偏振光,方向固定。一個簡單的案例可以直觀表述這一點:激光照水不會發生折射。

在各種激光器中,氣體激光器在方向性上表現最為突出,其次則是固體激光器,半導體激光器在這方面的表現則稍遜一些。

相干性好

光波是由無數光量子所組成的,從激光器中發射出來的光量子由于共振原理,在波長、頻率、偏振方向上都是一致的,這就使得其具有非常強的干涉力。我們一般也將激光稱作相干光。正是因為與普通光源相比,激光的相干性要強得多。

使用激光作為全息照相的光源,也正是利用相干性好的特點。

審核編輯 黃昊宇

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