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一文看懂激光的四大特性

2018/10/29 20:42:18

激光自发明以来,凭借着自身优良的特性,在工业加工、医疗美容、科学研究等领域获得了极为广泛的应用。激光主要有四大特性,分别为高亮度、方向性好、单色性好、高相干性。这些特性彼此关联,使得激光能够适用于不同的场景。

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体现。经过透镜聚焦之后,焦点附近能够形成数千度,甚至上万度的高温,这种特性使得它几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,正是因为这方面的优势,使得其能够广泛应用在工业加工和医疗等领域。

单色性

光的颜色是由光的波长决定的,而光都会有一定的波长范围。其波长范围越窄,表现出来的单色性就会越好。对于普通的光源,由于谱线宽度比较大,频率范围过宽,表现出来的颜色就会比较杂。

虽然,相较于普通光源而言,激光的谱线宽度要窄许多。但是,激光的线宽受到诸多因素的制约,几乎不可能达到理论值水平。比如,温度的变化,激光器的些许震动、其体积光器中气流,以及外界泵浦等因素都会导致谐振频率的不稳定,都会造成性能的降低。

方向性好

普通光源发出的光是沿着各个方向进行传播的,发散角很大。相较而言,激光的发散角却很小,几乎是沿着平行方向发射的。激光器发射的光是一种偏振光,方向固定。一个简单的案例可以直观表述这一点:激光照水不会发生折射。

在各种激光器中,气体激光器在方向性上表现最为突出,其次则是固体激光器,半导体激光器在这方面的表现则稍逊一些。

相干性好

光波是由无数光量子所组成的,从激光器中发射出来的光量子由于共振原理,在波长、频率、偏振方向上都是一致的,这就使得其具有非常强的干涉力。我们一般也将激光称作相干光。正是因为与普通光源相比,激光的相干性要强得多。

使用激光作为全息照相的光源,也正是利用相干性好的特点。

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