激光的特性及其应用

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(1)方向性。激光末很集中，即使发射到几子米外的地方，光束直径也不过扩展几重米。这种良好的方向性主要是由激光的放大机制和光学谐振腔的约束、调控作用决定的。由于方向性好，激光适用于定位、导航、测距等。用激光测定月球到地球的距离(约 3.8X10千米)，误差仅有几十厘米。
(2)单色性好。激光器发射出的同样原子的光谱线只有普通光源的百万分之一。利用这种特性，可以作为计量工作的标准光源。如用于作为标准时钟的光频计时期，年内的计时误差不超过百万分之一
秒(1 微秒)，大大超过了过去使用的原子钟标准的精度。(3)高亮度。光源的亮度即是光源的单位发光表面在单位时间内沿给定方向上立体角内发射的能量。比较一下，太阳表面的亮度约为 1 000 瓦每秒每平方厘米，而大功率激光器的输出亮度可达 107~101~瓦每秒每平方厘米，是前者的千万倍以上。激光光源这么高的亮度与它的方向性有关，发射的能量高度集中，且以脉冲方式压缩在极短时间内，又进一步提高了亮。利用激光的这种特性，可以在直径极小的区域内产生几前千摄氏度高温。从一个功率只有 1 000 瓦的二氧化碳激光器发出的激光经聚光后，在几秒钟内可以饶穿 5 厘米厚的钢板，技术上可以把激光用于精密的打孔、切割、焊接、表面氧化、区域熔化等工业加工，也可以用于外科手术。
(4)相干性好。激光发出的光振动具有单色、同步、同方向等特性，因而是高度相干的，可以用于各种光学实验。由于敦光的上述特点，从而突破以往所有普通光源的种种局限性，引起了现代各种光学应用技术的革命性进展。不仅如此，还极大地促进了现代物理学、化学、天文学、宇宙科学、生物学和医学等基础科学的进展，非线性光学(强光光学)就是因激光技术的促进作用而建立起来的一门新兴的光学分支学科。现在，利用激光产生超高温、超高速、超高场强、超高密度、超高真空等极端物理条件，从而便于人们去发现一些新问题、新现象，并对一些已有的重大理论进行新的实验和论证。

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几子米外