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Laser Application——Laser manufacture
南京邮电大学 光电工程学院 万洪丹 机器人激光焊接技术
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Laser Application——Laser radar
反射回来的不同光谱成分预测污 染物分布情况 激光测试大气污染
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Nicolay G. Basov, Aleksandr M. Prokhorov 南京邮电大学 光电工程学院 万洪丹
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Laser History 【激光器的发明】 1960年：梅曼制成世界上第一台红宝石激光器
增益介质：红宝石晶体 泵浦源：脉冲激光
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Laser History 【中国第一台激光器】 1961年8月，中国科学院长春光学精密机械研究所， 王之江院士（中国激光之父）、邓锡铭、汤星里
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激光治疗 外科手术
材料加工
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Laser History
第一台激光器 Laser 微波振荡器（ ） Theodore Maiman 受激辐射理论 Hard Maser Townes Albert Einstein Charles 光导纤维理论，成就光纤通信 纯石英光纤：没有杂质的玻璃 1000dB/km------20dB/km 美国康宁公司
激光用于：石质材料、文物的清洗、修复
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Laser Application——Hologram Holograms 激光全息：利用激光的干涉和衍射原理记 录并再现物体真实的三维图像。 全息防伪：加密技术
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Laser Application——3D laser hologram
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Laser Application——Optical communication
激光光源决定了光传输系统的信噪比与传输距离
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Laser Application——Optical communication 光纤通信 光纤中传送的是一系列经过编码的激光脉冲。 光纤的优越性： • • • • 宽带 不受电磁干扰，保密性好，不易截获 重量轻，尺寸细小 低损耗
中国军方100kW 脉冲舰载激光武器 激光武器只要能维持供电，便等于拥有无限子弹
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Laser Application
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Laser Application——Laser weapon
激光制导
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第一章 概述
1.1 激光发展简史
1.2 激光的特性
1.3 激光的应用
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Laser Properties 1. 高方向性
发散 角
由于谐振腔对光振荡方向的限制，激光只有沿腔轴方向受 激辐射才能振荡放大，所以激光束具有很高的方向性。
南京邮电大学 光电工程学院 万洪丹 Charles K. Kao
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Laser History 【爱因斯坦的理论贡献】 1917年：爱因斯坦在《关于辐射的量子力学»一文预言了 原子受激辐射发光的可能性，即存在激光的可能性; 【激光器理论】 1954年：发明微波振荡器（Maser） Maser：Microwave amplification by stimulated emission of radiation 1958年：汤斯和肖洛的光激射器理论，提出激光器方案；
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参考书目
1.《激光原理》，周炳琨， 国防工业出版社 2.《激光原理》，陈钰清 ， 浙江大学出版社 3.《激光原理及应用》，陈家璧， 电子工业出版社 4.《激光原理技术及应用》， 李相银， 哈尔滨工业大学出版社 5.《激光原理与技术》， 阎吉祥， 高等教育出版社 6.《Principles of Lasers (Fouth Edition)》, Orazio Svelto, Plenum Press, New York
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Laser Properties 2. 单色性好
激光由原子受激辐射而产生，因而谱线极窄
∆λ
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λ
或
∆ν
ν
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Laser Properties 3. 相干性好 相干条件：?
激光：相干光
普通光源：、相位差恒定
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Laser Category
产品照片
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Laser Category
产品照片
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Laser Category
半导体激光器实物图
发光二极管
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课程要求
对激光技术中的物理问题有较系统全面的认识； 建立正确的基本概念； 掌握一定的有关激光器技术与应用方面的知识。 考核：平时+期末考试
Laser Application——Laser DC/DVD
CD/VCD
激光刻录：刻录机发出高功率的 激光，聚焦在CD盘片某个特定 部位上，使这个部位的有机染料 层产生化学反应，形成凹凸表面， 实现信息记录
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Laser Application——Optical communication 空间激光通信（激光雷达）：脉冲激光，通过激光传回的时间 获得距离信息
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Laser History——Nobel Prize related
激光；二十世纪出现的改 变人类生活的重要发明， 诞生了许多Nobel物理学 奖
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Laser History
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Laser History
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Laser Application——Laser medicine
Eye surgery
外科手术：眼科手术&光子美肤
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Laser Application——Laser medicine
光子美肤
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Laser Application——Artworks conservation
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Laser Application——Laser cooling
Bose-Einstein Condensation 利用光子冷却原子 激光冷却俘获钠原子的过程
当原子与反向前进的光子相遇时,会吸收光子并使原子的速度发生改变, 23 然后再释放光子并继续前进 .这一现象会使原子的速度降低 ,而降低原子的振荡会使其冷却 南京邮电大学 光电工程学院 万洪丹
Laser Application——Laser weapon
“外科手术刀(Scalpel)” 超小型制导航空炸弹效果 图 取代导弹，搭载到坦克、 战舰和战机上使用。
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Laser Application——Laser weapon
反卫星激光武器
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Laser Category
根据工作物质 固体激光器 ：红宝石，Nd:YAG，钕玻璃 气体激光器 ：He—Ne，CO2，离子激光器 液体激光器 ：染料激光器 半导体激光器 根据工作方式： 连续 脉冲
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Laser Category
实物照片
A helium-neon laser demonstration. The glowing ray in the middle is an electric discharge producing light in much the same way as a neon light. It is the gain medium through which the laser passes, not the laser beam itself, which is visible there. The laser beam crosses the air and marks a red point on the screen to the right. 南京邮电大学 光电工程学院 万洪丹
Laser Application——Laser manufacture
激光器工业领域的应用
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Laser Application——Laser manufacture
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Laser Application——Laser manufacture
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Laser History 增益介质类型
光纤通信重要光源
20年间时间，出现基于各种增益介质的激光器，包括气体激光体，掺铷元素激光器，砷化镓半 36 导体激光器，二氧化碳激光器，掺铷镱铝石榴石激光器，氩离子激光器，化学激光器（波长达 南京邮电大学 光电工程学院 万洪丹 3um），染料激光器，准分子激光器，钛宝石激光器
激光原理
教师：万洪丹
单位：南京邮电大学光电工程学院 办公室：教4－312对面 邮箱： hdwan@ 南京邮电大学 光电工程学院 万洪丹