大学物理下册——激光ppt

1、Page 1理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 2绪绪 论论 激光产生机理激光产生机理 激光发展历史激光发展历史 激光器理论体系激光器理论体系 激光器的类型激光器的类型 激光应用领域激光应用领域a理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 3一、一、 激光产生机理激光产生机理1、LASER英文名称的含义是什么？英文名称的含义是什么？2、LASER与与MASER有何区别？有何区别？3、为什么、为什么MASER的实现竟导致了一个新学科诞生？的实现竟导致了一个新学科诞生？4、激光是谁、于何时发明的？什么激光器？、激光是谁、于何时发明的？什么激光器？5、激光器的发明克服了哪

2、些困难？、激光器的发明克服了哪些困难？6、为什么梅曼没能获得诺贝尔奖？、为什么梅曼没能获得诺贝尔奖？7、了解与激光有关的诺贝尔奖获得者、了解与激光有关的诺贝尔奖获得者 几个基本问题：几个基本问题：理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 41. 什么是什么是 Laser ?LaserLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation “受激辐射的光放大受激辐射的光放大”激光激光是是20世纪继世纪继原子能、计算机、半导体原子能、计算机、半导体之之后，人类的又一重大发明。后，人类的又一重大发明。“激光激光” 1964年大陆定名

3、；年大陆定名；“镭射镭射” 香港，台湾香港，台湾理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 52. 激光与普通光有何区别？激光与普通光有何区别？激光激光普通光普通光(1)(1)激光的单色性好激光的单色性好；单色性最好的氪灯单色性最好的氪灯Kr86 =4.710-3 nm稳频稳频HeNe激光器激光器 =1.010-9 nm理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 62. 激光与普通光有何区别？激光与普通光有何区别？激光激光普通光普通光(2)(2)激光的方向性好；激光的方向性好； 一束激光射到一束激光射到38万万km的的月球上，光斑的直径只有月球上，光斑的直径只有2km手电筒

4、的光射到手电筒的光射到m处，扩处，扩展成很大的光斑。展成很大的光斑。理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 72. 激光与普通光有何区别？激光与普通光有何区别？(3)(3)激光的亮度高；激光的亮度高；太阳表面的亮度太阳表面的亮度几百倍几百倍于白炽灯；于白炽灯；普通的激光器的亮度普通的激光器的亮度10亿倍亿倍于太阳表面亮度；于太阳表面亮度；激光是当今世界上最高亮度的光源。激光是当今世界上最高亮度的光源。(4)(4)激光是高相干光源激光是高相干光源理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 83. 为什么有这些区别？为什么有这些区别？普通光源发光：普通光源发光：原子系统发光

5、过程中，原子系统发光过程中，自发辐射自发辐射占优占优势。发出的光频率不是单一的，偏振方向、传播方向势。发出的光频率不是单一的，偏振方向、传播方向各不一样，位相是随机的。各不一样，位相是随机的。自发地自发地，各自独立地各自独立地，彼此无关地彼此无关地，无规律地无规律地E2E1N2N1h 理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 93. 为什么有这些区别？为什么有这些区别？激光光源发光：激光光源发光：原子系统在发光过程中原子系统在发光过程中受激辐射受激辐射占优势，占优势，受激辐射中所发出的光与外来激发光子的性质完全相同（受激辐射中所发出的光与外来激发光子的性质完全相同（四同光子），使某

6、模式内的光子数增大。四同光子），使某模式内的光子数增大。同频率，同相位，同频率，同相位，同方向，同偏振同方向，同偏振E2E1N2N1全同光子全同光子h 理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 103. 为什么有这些区别？为什么有这些区别？激光光源发光激光光源发光 “受激辐射受激辐射”普通光源发光普通光源发光 “自发辐射自发辐射”理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 114. 如何产生激光？如何产生激光？有了受激辐射机制就能产生激光吗？有了受激辐射机制就能产生激光吗？（1）受激辐射受激辐射存在逆过程受激吸收受激吸收E2E1N2N1h 受激辐射受激辐射 复制复制产生光

7、子产生光子 +受激吸收受激吸收 吸收吸收消耗光子消耗光子 -哪种作用更强？哪种作用更强？理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 124. 如何产生激光？如何产生激光？（2）粒子数按能级的统计分布粒子数按能级的统计分布 由大量原子组成的系统，由大量原子组成的系统，在热平衡态，原子数目按在热平衡态，原子数目按能级的分布服从能级的分布服从玻耳兹曼玻耳兹曼统计分布统计分布受激辐射受激辐射 受激吸收受激吸收理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 134. 如何产生激光？如何产生激光？（3）粒子束反转分布）粒子束反转分布 1气体放电激励气体放电激励 2光激励光激励(光泵光泵)泵

8、浦源（激励源）泵浦源（激励源）能量注入能量注入理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 144. 如何产生激光？如何产生激光？有了受激辐射，粒子束反转分布机制就能产生激光吗？有了受激辐射，粒子束反转分布机制就能产生激光吗？（4）激光谐振腔）激光谐振腔使光往返放大理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 154. 如何产生激光？如何产生激光？激光器的组成激光器的组成谐振腔1. 1. 工作物质工作物质2. 2. 激励源激励源3. 3. 腔镜腔镜三个组成部分三个组成部分1. 1. 受激辐射受激辐射2. 2. 粒子数反转分布粒子数反转分布3. 3. 激光谐振腔激光谐振腔理学院物

9、理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 16二、激光发展历史二、激光发展历史二、二、 激光发展历史激光发展历史理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 17（一）（一） 光认识的初级阶段光认识的初级阶段牛顿牛顿（saac Newton，16421727） 惠更斯（惠更斯（Christian Huygens 1629-1695） 光的微粒说光的微粒说公元前公元前5 5世纪世纪1717世纪末，世纪末，1818世纪初世纪初观点：光是发光体发射出的微小粒观点：光是发光体发射出的微小粒子，所以光是沿着直线行进的。子，所以光是沿着直线行进的。光的机械波动说光的机械波动说1717世纪末世纪

10、末1919世纪上半叶世纪上半叶观点：光是一种在观点：光是一种在“以太以太”的弹性的弹性介质中传播的机械波。介质中传播的机械波。理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 181、 光认识光认识 的初级阶段的初级阶段光的电磁波动说光的电磁波动说1919世纪初，托马斯世纪初，托马斯杨和菲涅耳等人对杨和菲涅耳等人对光的光的干涉、衍射、偏振干涉、衍射、偏振现象的研究，推现象的研究，推动了波动理论，并使之得到广泛承认；动了波动理论，并使之得到广泛承认；麦克斯韦（麦克斯韦（James Clerk Maxwell，18311879） 托马斯托马斯杨（杨（Thomas YoungThomas You

11、ng，1773177318291829）18601860年，麦克斯韦建立电磁理论，确信年，麦克斯韦建立电磁理论，确信光是一种电磁波光是一种电磁波。能解释光的反射，折。能解释光的反射，折射，干涉，衍射，偏振，双折射等现象射，干涉，衍射，偏振，双折射等现象。至此，光的波动说趋于完善；。至此，光的波动说趋于完善；理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 191、 光认识的初级阶段光认识的初级阶段电磁波谱图电磁波谱图理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 202、 量子理论的创立及受激辐射的提出量子理论的创立及受激辐射的提出19001900年，普朗克用量子化假设成功地解释了年

12、，普朗克用量子化假设成功地解释了黑体辐射分布规律，提出了黑体辐射分布规律，提出了“能量子假说能量子假说”，即能量的辐射不是连续的，而是处于某些，即能量的辐射不是连续的，而是处于某些分立的状态，最小单位为分立的状态，最小单位为“能量子能量子=hvhv- - 奠定了量子论基础奠定了量子论基础普朗克普朗克( (MaxKarlMaxKarl ErnstLudwigErnstLudwig Planck,1858Planck,18581947),1947),诺贝尔物诺贝尔物理学奖获得者。理学奖获得者。2 光的量子学说的创立及受激辐射的提出光的量子学说的创立及受激辐射的提出2020世纪初一些新物理现象，例如

13、黑体辐射，世纪初一些新物理现象，例如黑体辐射，原子的线状光谱，光电效应，光化学效应，原子的线状光谱，光电效应，光化学效应，康普顿散射等无法用波动理论解释。康普顿散射等无法用波动理论解释。理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 212、 量子理论的创立及受激辐射的提出量子理论的创立及受激辐射的提出19051905年，爱因斯坦用年，爱因斯坦用光量子光量子理论解释光电效应现象，承理论解释光电效应现象，承认并发展了普朗克的能量子假说，提出了认并发展了普朗克的能量子假说，提出了“光子光子”概念概念，认为光不仅是一种波动，而是一种粒子，即所谓，认为光不仅是一种波动，而是一种粒子，即所谓“波波

14、粒二象性粒二象性”；波尔波尔( (Niels Henrik David Bohr，1885 1962) ，诺诺贝尔物理学奖获得者。贝尔物理学奖获得者。19131913年，波尔建立年，波尔建立量子理论量子理论，提出原子，提出原子或分子内的电子只能处于一系列不连续或分子内的电子只能处于一系列不连续的能量状态，称之为的能量状态，称之为能级能级。电子在能级。电子在能级间跃迁时，才发射或吸收一个光子间跃迁时，才发射或吸收一个光子v v =(E =(En n- -E Em m)/)/h h理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 222、 量子理论的创立及受激辐射的提出量子理论的创立及受激辐射

15、的提出19161916年年, ,爱因斯坦提出黑体辐射中存在着原子的爱因斯坦提出黑体辐射中存在着原子的受激辐射受激辐射的可能性。的可能性。 “We introduce the following quantum-theoretical hypothesis. Under the influence of a radiation density a molecule can make an upward transition from state n to state m by absorbing radiation energy We similarly assume that a downwa

16、rd* transition m to n associated with a liberation of radiation energy is possible under the influence of the radiation field, and that it satisfies the same probability law “( (Albert EinsteinAlbert Einstein，1879-1955)1879-1955)19211921年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。- 激光产生的物理基础激光产生的物理基础理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page

17、232、 量子理论的创立及受激辐射的提出量子理论的创立及受激辐射的提出1928年，拉登伯格年，拉登伯格试验上观测到试验上观测到气体放电时由气体放电时由受激辐射受激辐射造造成的负色散效应，证实了爱因斯坦的预言。成的负色散效应，证实了爱因斯坦的预言。 1930年，量子力学重要成果之一，正确地描述了电磁辐射年，量子力学重要成果之一，正确地描述了电磁辐射场与原子体系相互作用时可能发生的三种过程（自发辐射场与原子体系相互作用时可能发生的三种过程（自发辐射，受激辐射和受激吸收），并给出它们之间的定量关系。，受激辐射和受激吸收），并给出它们之间的定量关系。1950年，普赛尔试验上实现了年，普赛尔试验上实现了

18、粒子数反转分布粒子数反转分布，观察到了，观察到了核自旋系统的反转分布。核自旋系统的反转分布。1951年，法卜利坎特提出利用粒子数反转分布的物质实现年，法卜利坎特提出利用粒子数反转分布的物质实现放大电磁波放大电磁波的设想。的设想。理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 243、 微波量子放大器（微波量子放大器（Maser）的产生的产生19511951年，汤斯提出受激微波放大器年，汤斯提出受激微波放大器(Maser)(Maser)19541954年，汤斯和革登制成氨分子微波发射年，汤斯和革登制成氨分子微波发射器，实现粒子数反转器，实现粒子数反转, ,研制成了研制成了“微波量微波量子放

19、大器子放大器”（MaserMaser），），形成一门新学科形成一门新学科量子电子学。量子电子学。汤斯汤斯（Townes,CharlesTownes,Charles Hard Hard ，19151915） 19641964年度诺贝尔年度诺贝尔物理学奖物理学奖3 微波量子放大器微波量子放大器(MASER)的产生的产生理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 254、 由微波量子放大到光量子放大由微波量子放大到光量子放大 19581958年，汤斯、肖洛提出将年，汤斯、肖洛提出将微波量子放大器的原理微波量子放大器的原理推广到光波段，设计了推广到光波段，设计了激光器。激光器。 肖洛（肖洛（

20、Schawlow,1921Schawlow,192119991999）19811981年度的诺贝尔物理学奖年度的诺贝尔物理学奖4、 由微波量子放大到光量子放大由微波量子放大到光量子放大 Maser Laser理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 265、 激光器的诞生激光器的诞生1960 1960 JulyJuly， RubyRuby激光出光（休斯实验室激光出光（休斯实验室 Hughes Hughes Research LabsResearch Labs ，梅曼，梅曼MaimanMaiman、兰姆兰姆LambLamb）梅曼（梅曼（T TH HMaimanMaiman，I927I

21、927- -） 5 激光器的诞生激光器的诞生理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 27（五）（五） 激光器的诞生激光器的诞生激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运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而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展飞快发展；激光的发展不仅使古老的光学科学和激光的发展不仅使古老的光学科学和光学光学技术技术获得了新获得了新生生，而且导致整个一门新兴产业的出现；，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，激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段，去获得去获

22、得空前的效益和成果空前的效益和成果，从而促进了生产力的发展。，从而促进了生产力的发展。（五）（五） 激光器的诞生激光器的诞生理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 286、 激光器的发展激光器的发展19611961年：年： 2 2月（月（A.JavanA.Javan）贝尔实验室，研制成了贝尔实验室，研制成了HeHeNeNe混合混合气体气体激光器激光器。 Q Q调制技术调制技术提出，并制成第一台调提出，并制成第一台调Q Q激光器。激光器。 制成了制成了钕玻璃脉冲激光器钕玻璃脉冲激光器。19621962年年，美国三个研究小组几乎同时分别发布砷化镓（，美国三个研究小组几乎同时分别发布砷

23、化镓（GaAsGaAs）半导体激光器半导体激光器运转的报道。运转的报道。19631963年年，建立了激光的，建立了激光的半经典理论半经典理论。对激光的频率特性和功。对激光的频率特性和功率特性进行了比较完善的探讨。率特性进行了比较完善的探讨。( (兰姆兰姆) ) 6 激光器的发展激光器的发展理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 296、 激光器的发展激光器的发展19651965年年，实现了铌酸锂光学参量振荡器，借助半经典理论，实现了铌酸锂光学参量振荡器，借助半经典理论预言了预言了锁模效应锁模效应的存在；的存在；19661966年年，研制成固体锁模激光器，激光器获得，研制成固体锁模

24、激光器，激光器获得超短脉冲超短脉冲；19701970年年，研制成了，研制成了准分子激光器准分子激光器；19771977年年，研制成了红外波段的，研制成了红外波段的自由电子激光器自由电子激光器；19841984年年，研制出，研制出光孤子激光器光孤子激光器。理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 306、 激光器的发展激光器的发展近近2020年来，形成一系列新的交叉学科和应用领域：年来，形成一系列新的交叉学科和应用领域：信息光电子技术，激光医疗与光子生物学，信息光电子技术，激光医疗与光子生物学，激光激光( (微微) )加工，激光检测与计量，激光全息技术，加工，激光检测与计量，激光全息

25、技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快光子学，激光光谱分析技术，非线性光学，超快光子学，激光化学，量子光学，激光雷达，激光制导，激光化学，量子光学，激光雷达，激光制导，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器，理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 317、 我国激光的发展我国激光的发展19611961年，长春光机所年，长春光机所 Ruby LaserRuby Laser；19621962年，长春光机所年，长春光机所 HeHeNeNe Laser Laser出光；出光；19641964年，上光所成立；年，上光所成立；19711971年，

26、华工开始激光研究；年，华工开始激光研究；19771977年，华工成立激光所，大功率年，华工成立激光所，大功率COCO2 2激光器世界领先。激光器世界领先。19841984年年- -现在，华工先后成立现在，华工先后成立激光国家重点实验室激光国家重点实验室，国家国家激光加工工程中心激光加工工程中心，国家光电子实验室。国家光电子实验室。7 我国激光的发展我国激光的发展理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 32-更小更小 各种工业指示、标记、各种工业指示、标记、探测用的半导体激光器或探测用的半导体激光器或者半导体泵浦固体激光器者半导体泵浦固体激光器向着小型化方向发展；向着小型化方向发展

27、；8 8、激光发展的现状、激光发展的现状理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 33-更大更大 为了进行高能物理、热核聚为了进行高能物理、热核聚变等方面的研究工作，激光器变等方面的研究工作，激光器产生的能量密度和功率不断提产生的能量密度和功率不断提高。高。 现在世界上功率最大的激光现在世界上功率最大的激光器是美国的国家点火工程器是美国的国家点火工程（NIFNIF）中使用的）中使用的NOVANOVA激光系激光系统，其峰值功率达到统，其峰值功率达到1.3PW1.3PW（10101515W W），该系统有望在今年），该系统有望在今年投入使用。投入使用。激光发展的现状激光发展的现状理学院

28、物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 34-更集成更集成 各种通信用的各种通信用的激光模块，往往激光模块，往往包含十几个甚至包含十几个甚至几十个半导体激几十个半导体激光器，并且集成光器，并且集成了调制、功率检了调制、功率检测、温度监测等测、温度监测等功能模块。功能模块。激光发展的现状激光发展的现状理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 35- - 更快更快 更高的调制频率：更高的调制频率：GHzGHz； 更短的脉冲宽度：飞秒激光器更短的脉冲宽度：飞秒激光器( (FemtoSecondFemtoSecond Laser)Laser)；- - 更多样化更多样化 多样化的泵浦

29、方式：光泵浦、电泵浦、化学能泵多样化的泵浦方式：光泵浦、电泵浦、化学能泵浦、热泵浦等、磁泵浦；浦、热泵浦等、磁泵浦； 多样化的工作物质：固体（多样化的工作物质：固体（NdNd：YAGYAG）、气体）、气体（He-NeHe-Ne、CO2CO2）、液体、染料、半导体、自由电）、液体、染料、半导体、自由电子等；子等；激光发展的现状激光发展的现状理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 368、 激光发展现状激光发展现状发达国家实力强大：发达国家实力强大：美国的美国的“激光核聚变计划激光核聚变计划”，德国的德国的“光学促进计划光学促进计划”，英国实施英国实施 “阿维尔计划阿维尔计划”，日本

30、启动日本启动“激光研究五年计划激光研究五年计划”这些项目的实施，推动了全球激光进入高速发展阶段。这些项目的实施，推动了全球激光进入高速发展阶段。 理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 379、 激光产业发展现状激光产业发展现状美国：美国：CoherentCoherent公司公司（相干公司）是全球最大的激光器制造商相干公司）是全球最大的激光器制造商，产品涉及，产品涉及科学研究科学研究、医疗手术医疗手术以及以及工业加工工业加工等多等多个领域，个领域，20052005年实现销售收入年实现销售收入3.973.97亿美元；亿美元；LumenisLumenis公司公司是世界上最大的是世界上

31、最大的医疗激光设备医疗激光设备制造商，产制造商，产品覆盖激光美容、激光眼科、外科激光医疗仪器等品覆盖激光美容、激光眼科、外科激光医疗仪器等，20052005实现销售收入实现销售收入3.53.5亿美元。亿美元。理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 389、 激光产业发展现状激光产业发展现状理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室德国：德国：广泛地将激光应用于汽车、钢铁、航天、广泛地将激光应用于汽车、钢铁、航天、电子、医疗等各个行业。电子、医疗等各个行业。Trumpf公司公司（通快公司）是世界上最大的工业激光设备通快公司）是世界上最大的工业激光设备制造商，制造商，高功率高功率C

32、O2激光器激光器和和固体激光器固体激光器制造技术在全制造技术在全球具有领先地位，球具有领先地位，2005年实现销售收入约为年实现销售收入约为15亿欧元；亿欧元；Rofin公司公司是仅次于是仅次于Trumpf公司的工业激光设备制造商公司的工业激光设备制造商，在，在高功率高功率CO2激光器激光器、激光微加工系统激光微加工系统、激光打标系激光打标系统统领域具有领先优势，领域具有领先优势，2005年实现销售收入年实现销售收入4.2亿欧亿欧元。 Page 39三、激光器的理论体系三、激光器的理论体系三三 激光器的理论体系激光器的理论体系理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 40 经典理论

33、（经典理论（Classical Laser TheoryClassical Laser Theory）电磁场麦克斯韦方程组；原子电偶极振子；电磁场麦克斯韦方程组；原子电偶极振子； 半经典理论（半经典理论（SemiclassicalSemiclassical Laser Theory Laser Theory）电磁场麦克斯韦方程组；原子量子力学描述；电磁场麦克斯韦方程组；原子量子力学描述； 量子理论（量子理论（Quantum Laser TheoryQuantum Laser Theory）电磁场和原子电磁场和原子二者作为一个统一的物理体系作二者作为一个统一的物理体系作量子化处理；量子化处理；

34、速率方程理论（速率方程理论（Rate Equation TheoryRate Equation Theory）量子理论的简化形式，忽略光子的相位特性和光子量子理论的简化形式，忽略光子的相位特性和光子数的起伏特性。数的起伏特性。理论体系理论体系理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 41 激光器的严格理论是建立在量子电动力学激光器的严格理论是建立在量子电动力学基础上的量子理论，在原则上可以描述激光基础上的量子理论，在原则上可以描述激光器的全部特性；器的全部特性；不同近似程度的理论用来描述激光器的不同不同近似程度的理论用来描述激光器的不同层次的特性，每种近似理论都揭示出激光器层次的特

35、性，每种近似理论都揭示出激光器的某些特性，因此可以根据具体应用选择合的某些特性，因此可以根据具体应用选择合适的近似理论；适的近似理论；本课程主要用到的理论是本课程主要用到的理论是经典理论经典理论和和速率方速率方程理论程理论。理论体系理论体系理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 42四、激光器的类型四、激光器的类型四四 激光器的类型激光器的类型理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 43四、激光器的类型四、激光器的类型 按腔镜形式分类按腔镜形式分类 按激励方式分类按激励方式分类 按工作物质分类按工作物质分类 谐振腔固体激光器固体激光器气体激光器气体激光器液体激光器液

36、体激光器半导体激光器半导体激光器理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 441、固体激光器、固体激光器Rubinlaser (红宝石激光器红宝石激光器)结构结构掺掺Cr2O3的的Al2O3晶体晶体波长：波长：694.3nm量子效率：量子效率：0.5%-0.7%理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 451、固体激光器、固体激光器Nd:YAG Laser (Nd:YAG晶体激光器晶体激光器)掺掺Nd3+的的Y3Al5O12晶体晶体掺钕钇铝石榴石掺钕钇铝石榴石波长：波长：1064nm (倍频可得倍频可得532nm)量子效率：量子效率：1%理学院物理系光学教研室理学院物理

37、系光学教研室Page 461、固体激光器、固体激光器Nd:YVO4 Laser掺Nd3+的YVO4晶体掺钕钒酸钇波长：1064nm (倍频可得532nm)量子效率： 大于YAG 理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 471、固体激光器、固体激光器lFiber Laser (光纤激光器光纤激光器)掺稀土元素光纤（掺稀土元素光纤（Er, Nd）理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 481、固体激光器、固体激光器lHalbleiterlaser (半导体激光器半导体激光器)Modul der Halbleiterlaser 理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室

38、Page 491、固体激光器、固体激光器lHalbleiterlaser (半导体激光器半导体激光器)理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 502、气体激光器、气体激光器lHe-Ne Laser (氦氖激光器氦氖激光器)He,Ne sind zwei Elemente.波长：波长：632.8nm量子效率：量子效率：0.1%理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 51lKohlendioxidgaslaser (CO2 激光器激光器)2、气体激光器、气体激光器波长：波长：10.6um 量子效率：量子效率：15%理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 5

39、22、气体激光器、气体激光器lArgonionenlaser (氩离子激光器氩离子激光器)波长：波长：488nm,514nm量子效率：量子效率：0.02%理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 532、气体激光器、气体激光器l准分子激光器准分子：物质在基态时以原子形式存在，在激发态结合为分子。准分子：物质在基态时以原子形式存在，在激发态结合为分子。例如：例如：Xe气：气： 波长波长176nmAr,F混合气：波长混合气：波长193nm（用于近视治疗）用于近视治疗） 理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 543、液体激光器、液体激光器 l燃料激光器燃料激光器 理学院物

40、理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 55五、激光应用领域五、激光应用领域五五 激光应用领域激光应用领域理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 56Industry: Laser Schneiden 激光切割激光切割In industrie, die wichtigsten Aufgaben eines Lasers sind Schneiden,Bohren und Schweien. 激光加工激光加工理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 57Industrie: Laser Bohren 激光钻孔激光钻孔激光加工激光加工理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 58Industrie: Laser Mikrobearbeitung 激光微处理激光微处理激光加工激光加工理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 59Industrie: Laser Mikrobearbeitung 激光微处理激光微处理激光加工激光加工理学院物理系光学教研室理学院物理系光学教研室Page 60Medizin: Chirurgie (外科)采用激光刀的外科手