固體激光器在軍事、加工、醫(yī)療和科學(xué)研究領(lǐng)域有廣泛的用途。固體激光器常用于測(cè)距、跟蹤、制導(dǎo)、打孔、切割和焊接、半導(dǎo)體材料退火、電子器件微加工、大氣檢測(cè)、光譜研究、外科和眼科手術(shù)、等離子體診斷、脈沖全息照相以及激光核聚變等方面。
固體激光器在工業(yè)加工中的應(yīng)用1、激光切割
激光切割是利用光在聚集以后產(chǎn)生非常強(qiáng)的能量,然后實(shí)現(xiàn)切割的功能。在物體加工的過(guò)程中,由于固體激光器能夠大大的降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和成本,而且還可以保證加工物件的質(zhì)量,所以得到了人們的普遍運(yùn)用。
2、激光焊接
這類(lèi)技術(shù)是固體激光器用于物體加工過(guò)程中使用最頻繁的一種方法。整個(gè)過(guò)程是熱傳導(dǎo)型,即通過(guò)激光器產(chǎn)生的高熱量激光對(duì)物體的表面進(jìn)行加熱,然后經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)作用,最終使加工的物件達(dá)到我們想要的結(jié)果。
正是因?yàn)楣腆w激光器的長(zhǎng)處比較獨(dú)特,現(xiàn)在已經(jīng)被頻繁的運(yùn)用在小型的焊接工作中了。與其它的焊接相比,它具有明顯的焊接效率高、質(zhì)量好以及能在常溫條件下焊接的優(yōu)點(diǎn),而且設(shè)備構(gòu)造也較簡(jiǎn)單。
3、激光鉆孔
隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品向小型化的需求發(fā)展,就要求電子線路向集成化的方向邁進(jìn),然而這種技術(shù)需要在線路板上安裝越來(lái)越多的微型過(guò)孔以及盲孔。而傳統(tǒng)的手工加工方式肯定達(dá)不到想要的精度,而隨之固體激光器鉆孔技術(shù)的發(fā)展,很好的解決了這個(gè)問(wèn)題,具有很好的應(yīng)用前景。
固體激光器在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用固體激光器如今在軍工方面的應(yīng)用也表現(xiàn)出了愈發(fā)強(qiáng)大的發(fā)展空間,它在軍工方面的運(yùn)用發(fā)展歷程中算是激光器中的后來(lái)居上。直到1990年,有專家研發(fā)了大功率的LD激光器,這才使得激光器在軍事方面大顯身手。
由于固體激光器的輸出的波長(zhǎng)較小,這就很好的在空氣中傳輸,進(jìn)而可以達(dá)到長(zhǎng)距離作戰(zhàn)的使用要求,并且它的體積相對(duì)而言還較小,運(yùn)用起來(lái)格外的便利,工作效率較高,對(duì)于后期的維護(hù)保障相當(dāng)容易,可以在各種平臺(tái)上操作。在具體的使用方面,固體激光器在常規(guī)武器中比較受青睞,比如軍事專用的測(cè)量距離的機(jī)器,有導(dǎo)航功能的炸 彈等。而且固體激光器還有非常大的可能向定向武器方面發(fā)展,可以用于導(dǎo) 彈的防御、防控以及還是軍艦的自我防衛(wèi)等。
固體激光器在軍事領(lǐng)域的成功運(yùn)用,對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的轉(zhuǎn)變有非常大的變化,而且隨著技術(shù)的發(fā)展,它很能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化的批量生產(chǎn),這就使得在軍事領(lǐng)域更加的方面快捷,更有甚至可以成為單邊作戰(zhàn)的重要元器件。
固體激光器在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用固體激光器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的成功運(yùn)用還是從眼部手術(shù)開(kāi)始的,1962年,人們第一次將人的視網(wǎng)膜和眼球利用激光進(jìn)行連接,這樣就可以做到不用對(duì)眼球進(jìn)行切開(kāi)就能達(dá)到治療的效果。
固體激光器于生物醫(yī)療領(lǐng)域中的使用包括醫(yī)學(xué)研究工具、激光診斷和激光治療三大類(lèi)。
1、醫(yī)學(xué)研究工具
在研究醫(yī)學(xué)病理、生理、生化的過(guò)程中,可以通過(guò)固體激光器的激光照射各個(gè)細(xì)胞,以便對(duì)細(xì)胞的生理開(kāi)展探究,也可利用激光來(lái)做細(xì)胞手術(shù)。現(xiàn)在固體激光器已經(jīng)變成了科研人員研究遺傳學(xué)和胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn)非常重要的器材。
2、激光診斷
利用激光診斷測(cè)試方法可以很好的對(duì)活體組織進(jìn)行內(nèi)部的檢測(cè)。所以在對(duì)人體的手指、牙齒以及小孩的腦積水方面都有很好的應(yīng)用。比如現(xiàn)在科學(xué)家正在研究利用能量為400J、輸出寬度為半毫米的激光器對(duì)牙齒進(jìn)行檢測(cè)。
利用固體激光器來(lái)檢測(cè)血藥流動(dòng)方面的內(nèi)容的時(shí)候,在不需要血藥進(jìn)行擾亂的情況下就可以成功的測(cè)量。當(dāng)對(duì)生物的組織進(jìn)行定量測(cè)試的時(shí)候,可以很簡(jiǎn)單的測(cè)定被測(cè)對(duì)象身體各個(gè)部位的細(xì)胞成分,來(lái)檢查對(duì)象內(nèi)的元素成分。
3、激光治療
在激光治療的過(guò)程中,現(xiàn)在最為常用的方法就是利用固體激光器的凝結(jié)機(jī)。在進(jìn)行手術(shù)的時(shí)候,通過(guò)激光手術(shù)刀的作用就可以對(duì)身體內(nèi)的手術(shù)部位進(jìn)行治療,這樣就可以很好的減輕血量的流失,而且后期恢復(fù)較快,沒(méi)有干擾等。在視網(wǎng)膜、青光眼以及鞏膜的手術(shù)上面紅寶石激光器也非常方便,紅寶石激光器不僅是全球第一臺(tái)激光器,也是最早在醫(yī)學(xué)治療中使用的激光器。而且由于它的工作波長(zhǎng)是可見(jiàn)光范圍,不宜與血紅蛋白進(jìn)行作用,所以在各種色素引起的病變中非常的實(shí)用。
在生物醫(yī)學(xué)治療中使用越來(lái)越普及的固體激光器是Nd3+:YAG激光器,由于這一類(lèi)固體激光器具有多種優(yōu)良特性:轉(zhuǎn)換的效率相當(dāng)?shù)母撸?jí)大的激光輸出功率,其中激光輸出功率在單根的晶體工作時(shí)能夠高達(dá)百瓦,與CO2氣體激光器相比,具有更好的止血和凝固作用,因此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中經(jīng)常起手術(shù)刀的作用,它的作用是在解剖血管飽滿的組織時(shí),使出血量極低。這類(lèi)固體激光器能夠輸出脈沖能量相當(dāng)大的激光,并且激光在水和血紅蛋白中時(shí)很難被吸收,因此能夠滲透到很深的組織中。
由于Nd3+:YAG固體激光器通過(guò)倍頻技術(shù)可以得到波長(zhǎng)為532nm的綠色激光,且其穿透較淺,因而一般僅限于對(duì)較淺的血管性病變進(jìn)行治療,另外,倍頻Nd3+:YAG激光也可廣泛應(yīng)用于胃出血、血管瘤的的治療及顯微外科手術(shù),對(duì)于由紅的染料顆粒所引起的文身、文唇等人為的皮膚色素變異亦具有一定的治療效果。
激光器的發(fā)明是20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大成就。它使人們終于有能力駕駛尺度極小、數(shù)量極大、運(yùn)動(dòng)極混亂的分子和原子的發(fā)光過(guò)程,從而獲得產(chǎn)生、放大相干的紅外線、可見(jiàn)光線和紫外線的能力。
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激光器是一種能發(fā)射激光的裝置,激光器發(fā)出的光質(zhì)量純凈、光譜穩(wěn)定可以在很多方面被應(yīng)用。目前已經(jīng)運(yùn)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、精密測(cè)量和探測(cè)、通訊與信息處理、醫(yī)療、軍事等各方面。
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激光器是激光設(shè)備的心臟,對(duì)激光切割質(zhì)量起著決定性的作用。一個(gè)好的激光器,應(yīng)該具備理想的模式,穩(wěn)定的功率等要素。激光器的種類(lèi)是很多的,一般從激光工作物質(zhì)、激勵(lì)方式、運(yùn)轉(zhuǎn)方式、輸出波長(zhǎng)范圍等幾個(gè)方面分類(lèi)。
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激光器顧名思議就是激光設(shè)備最核心的重要配置,激光器在選擇時(shí)需要根據(jù)不同的使用設(shè)備進(jìn)行參考的選配,才能為激光器與設(shè)備之間形成互補(bǔ)互助的使用產(chǎn)生良好的激光使用功能。
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