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國(guó)Z-LASER Optoelektronik GmbH公司成立于1985年，是一家專門(mén)從事激光模組，激光束投射器、醫(yī)用激光器及各種激光應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的高科技公司，其產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于各種精確定位， 上海方千光電科技有限公司，專注于提供機(jī)器視覺(jué)光源和鏡頭的解決方案。 作為一家獨(dú)立的光學(xué)解決方案供應(yīng)商，上海 方千提供光源、鏡頭、相機(jī)、濾鏡的選配和測(cè)試，幫助視覺(jué)集成商搭建穩(wěn)定、高效的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。
 
【簡(jiǎn)單介紹】
Z-LASER創(chuàng)立于1985年，該公司主要致力于激光投影系統(tǒng)，可以作為輔助定位應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域。可作為結(jié)構(gòu)光應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)行業(yè)；同時(shí)明亮、清晰可見(jiàn)的線形激光可保證被加工材料與機(jī)器快速準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)。Z-LASER主要有ZB Imaging, ZD Imaging, ZN Imaging, ZV Imaging, ZPT-F Imaging,以及 ZQ Imaging六種型號(hào)。
激光器早是科學(xué)家 Gordon Gould在1958年搭建出來(lái)，但是直到1959年才發(fā)表相關(guān)論文，但在其申請(qǐng)的過(guò)程中卻被拒絕了，因?yàn)樗膶?dǎo)師就是maser（微波諧振腔） 技術(shù)的發(fā)明者Charles Townes（發(fā)明了產(chǎn)生微波microwave輸出技術(shù)）。由于受到導(dǎo)師的影響一直沒(méi)有被批復(fù)。直到1977年激光器的才在美國(guó)批準(zhǔn)。
長(zhǎng)期的之戰(zhàn)，反而對(duì)Gould更為有利，因?yàn)樗@得的時(shí)候，激光器已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，受保護(hù)期的限制問(wèn)題，如果一申請(qǐng)就批復(fù)下來(lái)，因?yàn)閼?yīng)用不廣泛，反倒賺不到太多錢(qián)了。
激光器的種類和用途編輯
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。
紅寶石激光：初的激光器是紅寶石被明亮的閃光燈泡所激勵(lì)，所產(chǎn)生的激光是“脈沖激光”，而非連續(xù)穩(wěn)定的光束。這種激光器產(chǎn)生的光速質(zhì)量和我們現(xiàn)在使用的激光二極管產(chǎn)生的激光有本質(zhì)的區(qū)別。這種僅僅持續(xù)幾納秒的強(qiáng)光發(fā)射非常適合捕捉容易移動(dòng)的物體，例如拍攝全息的人物肖像畫(huà)，*副激光肖像在1967年誕生。紅寶石激光器需要昂貴的紅寶石而且只能產(chǎn)生短暫的脈沖光。
氦氖激光器：1960年科學(xué)家Ali Javan、William R.Brennet Jr.和Donald Herriot 設(shè)計(jì)了氦氖激光器。這是*臺(tái)氣體激光器，這種激光器是全息攝影師常用的裝備。兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1、產(chǎn)生連續(xù)激光輸出；2、不需要閃光燈泡進(jìn)行光激勵(lì)，而用電激勵(lì)氣體。
激光二極管：激光二極管是當(dāng)前較為常用的激光器之一，在二極管的PN結(jié)兩側(cè)電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過(guò)半導(dǎo)體時(shí)，一旦經(jīng)過(guò)已發(fā)射的電子—空穴對(duì)附近，就能激勵(lì)二者復(fù)合，產(chǎn)生新光子，這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會(huì)形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布，即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下，少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說(shuō)對(duì)某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時(shí)，就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光。激光二極管的發(fā)明讓激光應(yīng)用可以迅速普及，各類信息掃描、光纖通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等，各類應(yīng)用正在不斷被開(kāi)發(fā)和普及。
原理編輯
激光器
激光器
激光器——能發(fā)射激光的裝置。1954年制成了*臺(tái)微波量子放大器，獲得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.湯斯把微波量子放大器原理推廣應(yīng)用到光頻范圍，1960年T.H.梅曼等人制成了*臺(tái)紅寶石激光器。1961年A.賈文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人創(chuàng)制了砷化鎵半導(dǎo)體激光器。以后，激光器的種類就越來(lái)越多。按工作介質(zhì)分，激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器和染料激光器4大類。近來(lái)還發(fā)展了自由電子激光器，大功率激光器通常都是脈沖式輸出。

激光的英文laser 這個(gè)詞是由初的首字母縮略詞LASER演變而來(lái)，LASER的意思是“受激輻射光放大器”英文的單詞的縮寫(xiě)簡(jiǎn)略。
激光技術(shù)中的關(guān)鍵概念早在1917年愛(ài)因斯坦提出“受激輻射”時(shí)已經(jīng)開(kāi)始建立起來(lái)了，激光這個(gè)詞曾經(jīng)飽受爭(zhēng)議；Gordon Gould是記載中*個(gè)使用這個(gè)詞匯的人。
1953年，美國(guó)物理學(xué)家查爾斯·哈德·湯斯和他的學(xué)生阿瑟·肖洛制成了*臺(tái)微波量子放大器，獲得了高度相干的微波束。
1958年，C.H.湯斯和A.L.肖洛把微波量子放大器原理推廣應(yīng)用到光頻范圍。
1960年，T.H.西奧多·梅曼制成了*臺(tái)紅寶石激光器。
1961年，伊朗科學(xué)家A.賈文等人制成了氦氖激光器。
1962年，R.N.霍耳等人創(chuàng)制了砷化鎵半導(dǎo)體激光器。
2013年，南非科學(xué)與工業(yè)研究委員會(huì)國(guó)家激光中心研究人員開(kāi)發(fā)出世界*數(shù)字激光器，開(kāi)辟了激光應(yīng)用的新前景。研究成果發(fā)表在2013年8月2日英國(guó)《自然通訊》雜志上。 [2] 
激光器的之爭(zhēng)編輯
激光器早是科學(xué)家 Gordon Gould在1958年搭建出來(lái)，但是直到1959年才發(fā)表相關(guān)論文，但在其申請(qǐng)的過(guò)程中卻被拒絕了，因?yàn)樗膶?dǎo)師就是maser（微波諧振腔） 技術(shù)的發(fā)明者Charles Townes（發(fā)明了產(chǎn)生微波microwave輸出技術(shù)）。由于受到導(dǎo)師的影響一直沒(méi)有被批復(fù)。直到1977年激光器的才在美國(guó)批準(zhǔn)。
長(zhǎng)期的之戰(zhàn)，反而對(duì)Gould更為有利，因?yàn)樗@得的時(shí)候，激光器已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，受保護(hù)期的限制問(wèn)題，如果一申請(qǐng)就批復(fù)下來(lái)，因?yàn)閼?yīng)用不廣泛，反倒賺不到太多錢(qián)了。
激光器的種類和用途編輯
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。
紅寶石激光：初的激光器是紅寶石被明亮的閃光燈泡所激勵(lì)，所產(chǎn)生的激光是“脈沖激光”，而非連續(xù)穩(wěn)定的光束。這種激光器產(chǎn)生的光速質(zhì)量和我們現(xiàn)在使用的激光二極管產(chǎn)生的激光有本質(zhì)的區(qū)別。這種僅僅持續(xù)幾納秒的強(qiáng)光發(fā)射非常適合捕捉容易移動(dòng)的物體，例如拍攝全息的人物肖像畫(huà)，*副激光肖像在1967年誕生。紅寶石激光器需要昂貴的紅寶石而且只能產(chǎn)生短暫的脈沖光。
氦氖激光器：1960年科學(xué)家Ali Javan、William R.Brennet Jr.和Donald Herriot 設(shè)計(jì)了氦氖激光器。這是*臺(tái)氣體激光器，這種激光器是全息攝影師常用的裝備。兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1、產(chǎn)生連續(xù)激光輸出；2、不需要閃光燈泡進(jìn)行光激勵(lì)，而用電激勵(lì)氣體。
激光二極管：激光二極管是當(dāng)前較為常用的激光器之一，在二極管的PN結(jié)兩側(cè)電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過(guò)半導(dǎo)體時(shí)，一旦經(jīng)過(guò)已發(fā)射的電子—空穴對(duì)附近，就能激勵(lì)二者復(fù)合，產(chǎn)生新光子，這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會(huì)形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布，即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下，少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說(shuō)對(duì)某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時(shí)，就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光。激光二極管的發(fā)明讓激光應(yīng)用可以迅速普及，各類信息掃描、光纖通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等，各類應(yīng)用正在不斷被開(kāi)發(fā)和普及。

半導(dǎo)體激光器也稱為半導(dǎo)體激光二極管，或簡(jiǎn)稱激光二極管（Laser Diode，LD）。由于半導(dǎo)體材料本身物質(zhì)結(jié)構(gòu)的特異性以及半導(dǎo)體材料中電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特殊性，使半導(dǎo)體激光器的工作特性具有其特殊性。
半導(dǎo)體激光器是以一定的半導(dǎo)體材料做工作物質(zhì)而產(chǎn)生受激發(fā)射作用的器件。.其工作原理是通過(guò)一定的激勵(lì)方式，在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶（導(dǎo)帶與價(jià)帶）之間，或者半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)（受主或施主）能級(jí)之間，實(shí)現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，當(dāng)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復(fù)合時(shí)，便產(chǎn)生受激發(fā)射作用。半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方式主要有三種，即電注入式，光泵式和高能電子束激勵(lì)式。電注入式半導(dǎo)體激光器，一般是由砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等等材料制成的半導(dǎo)體面結(jié)型二極管，沿正向偏壓注入電流進(jìn)行激勵(lì)，在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射。光泵式半導(dǎo)體激光器，一般用N型或P型半導(dǎo)體單晶（如GaAS,InAs,InSb等）做工作物質(zhì)，以其他激光器發(fā)出的激光作光泵激勵(lì).高能電子束激勵(lì)式半導(dǎo)體激光器，一般也是用N型或者P型半導(dǎo)體單晶如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質(zhì)，通過(guò)由外部注入高能電子束進(jìn)行激勵(lì)。在半導(dǎo)體激光器件中，性能較好，應(yīng)用較廣的是具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電注入式GaAs二極管激光器。
半導(dǎo)體激光器采用注入電流方式泵浦。

纖綠半導(dǎo)體激光手電
纖綠半導(dǎo)體激光手電
半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)覆蓋范圍為紫外至紅外波段（300nm~十幾微米），其中1.3um與1.55um為光纖傳輸?shù)膬蓚€(gè)窗口。半導(dǎo)體激光器具有能量轉(zhuǎn)換效率高、易于進(jìn)行高速電流調(diào)制、超小型化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命才長(zhǎng)等突出特點(diǎn)，使其成為重要應(yīng)用價(jià)值的一類的激光器。
半導(dǎo)體激光器是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器，由于它的波長(zhǎng)范圍寬，制作簡(jiǎn)單、成本低、易于大量生產(chǎn)，并且由于體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，因此，品種發(fā)展快，應(yīng)用范圍廣，已超過(guò)300種，半導(dǎo)體激光器的主要應(yīng)用領(lǐng)域是Gb局域網(wǎng)，850nm波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器適用于）1Gh/。局域網(wǎng)，1300nm -1550nm波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器適用于1OGb局域網(wǎng)系統(tǒng).半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍覆蓋了整個(gè)光電子學(xué)領(lǐng)域，已成為當(dāng)今光電子科學(xué)的核心技術(shù).半導(dǎo)體激光器在激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光通信、激光模擬武器、激光警戒、激光制導(dǎo)跟蹤、引燃引爆、自動(dòng)控制、檢測(cè)儀器等方面獲得了廣泛的應(yīng)用，形成了廣闊的市場(chǎng)。1978年，半導(dǎo)體激光器開(kāi)始應(yīng)用于光纖通信系統(tǒng)，半導(dǎo)體激光器可以作為光纖通信的光源和指示器以及通過(guò)大規(guī)模集成電路平面工藝組成光電子系統(tǒng).由于半導(dǎo)體激光器有著超小型、高效率和高速工作的優(yōu)異特點(diǎn)，所以這類器件的發(fā)展，一開(kāi)始就和光通信技術(shù)緊密結(jié)合在一起，它在光通信、光變換、光互連、并行光波系統(tǒng)、光信息處理和光存貯、光計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的光禍合等方面有重要用途.半導(dǎo)體激光器的問(wèn)世極大地推動(dòng)了信息光電子技術(shù)的發(fā)展，到如今，它是當(dāng)前光通信領(lǐng)域中發(fā)展較快、較為重要的激光光纖通信的重要光源.半導(dǎo)體激光器再加上低損耗光纖，對(duì)光纖通信產(chǎn)生了重大影響，并加速了它的發(fā)展.因此可以說(shuō)，沒(méi)有半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)，就沒(méi)有當(dāng)今的光通信.GaAs/GaAlA。雙異質(zhì)結(jié)激光器是光纖通信和大氣通信的重要光源，如今，凡是長(zhǎng)距離、大容量的光信息傳輸系統(tǒng)無(wú)不都采用分布反饋式半導(dǎo)體激光器（DFB一LD).半導(dǎo)體激光器也廣泛地應(yīng)用于光盤(pán)技術(shù)中，光盤(pán)技術(shù)是集計(jì)算技術(shù)、激光技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)于一體的綜合性技術(shù).是大容t.高密度、快速有效和低成本的信息存儲(chǔ)手段，它需要半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的光束將信息寫(xiě)人和讀出。
激勵(lì)方式
①光泵式激光器。指以光泵方式激勵(lì)的激光器，包括幾乎是全部的固體激光器和液體激光器，以及少數(shù)氣體激光器和半導(dǎo)體激光器。②電激勵(lì)式激光器。大部分氣體激光器均是采用氣體放
激光器
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電（直流放電、交流放電、脈沖放電、電子束注入）方式進(jìn)行激勵(lì)，而一般常見(jiàn)的半導(dǎo)體激光器多是采用結(jié)電流注入方式進(jìn)行激勵(lì)，某些半導(dǎo)體激光器亦可采用高能電子束注入方式激勵(lì)。③化學(xué)激光器。這是專門(mén)指利用化學(xué)反應(yīng)釋放的能量對(duì)工作物質(zhì)進(jìn)行激勵(lì)的激光器，反希望產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)可分別采用光照引發(fā)、放電引發(fā)、化學(xué)引發(fā)。④核泵浦激光器。指專門(mén)利用小型核裂變反應(yīng)所釋放出的能量來(lái)激勵(lì)工作物質(zhì)的一類特種激光器，如核泵浦氦氬激光器等。
運(yùn)轉(zhuǎn)方式
由于激光器所采用的工作物質(zhì)、激勵(lì)方式以及應(yīng)用目的的不同，其運(yùn)轉(zhuǎn)方式和工作狀態(tài)亦相應(yīng)有所不同，從而可區(qū)分為以下幾種主要的類型。①連續(xù)激光器，其工作特點(diǎn)是工作物質(zhì)的激勵(lì)和相應(yīng)的激光輸出，可以在一段較長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)以連續(xù)方式持續(xù)進(jìn)行，以連續(xù)光源激勵(lì)的固體激光器和以連續(xù)電激勵(lì)方式工作的氣體激光器及半導(dǎo)體激光器，均屬此類。由于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中往往不可避免地產(chǎn)生器件的過(guò)熱效應(yīng)，因此多數(shù)需采取適當(dāng)?shù)睦鋮s措施。②單次脈沖激光器，對(duì)這類激光器而言，工作物質(zhì)的激勵(lì)和相應(yīng)的激光發(fā)射，從時(shí)間上來(lái)說(shuō)均是一個(gè)單次脈沖過(guò)程，一般的固體激光器、液體激光器以及某些特殊的氣體激光器，均采用此方式運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)器件的熱效應(yīng)可以忽略，故可以不采取特殊的冷卻措施。③重復(fù)脈沖激光器，這類器件的特點(diǎn)是其輸出為一系列的重復(fù)激光脈沖，為此，器件可相應(yīng)以重復(fù)脈沖的方式激勵(lì)，或以連續(xù)方式進(jìn)行激勵(lì)但以一定方式調(diào)制激光振蕩過(guò)程,以獲得重復(fù)脈沖激光輸出,通常亦要求對(duì)器件采取有效的冷卻措施。④調(diào)Q激光器,這是專門(mén)指采用一定的 開(kāi)關(guān)
激光器
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技術(shù)以獲得較高輸出功率的脈沖激光器，其工作原理是在工作物質(zhì)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)形成后并不使其產(chǎn)生激光振蕩 (開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài))，待粒子數(shù)積累到足夠高的程度后，突然瞬時(shí)打開(kāi) 開(kāi)關(guān)，從而可在較短的時(shí)間內(nèi)（例如10～10秒）形成十分強(qiáng)的激光振蕩和高功率脈沖激光輸出（見(jiàn)技術(shù)'" class=link>激光調(diào) 技術(shù)）。⑤鎖模激光器，這是一類采用鎖模技術(shù)的特殊類型激光器，其工作特點(diǎn)是由共振腔內(nèi)不同縱向模式之間有確定的相位關(guān)系，因此可獲得一系列在時(shí)間上來(lái)看是等間隔的激光超短脈沖（脈寬10～10秒）序列，若進(jìn)一步采用特殊的快速光開(kāi)關(guān)技術(shù)，還可以從上述脈沖序列中選擇出單一的超短激光脈沖（見(jiàn)激光鎖模技術(shù)）。⑥單模和穩(wěn)頻激光器，單模激光器是指在采用一定的限模技術(shù)后處于單橫模或單縱模狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的激光器，穩(wěn)頻激光器是指采用一定的自動(dòng)控制措施使激光器輸出波長(zhǎng)或頻率穩(wěn)定在一定精度范圍內(nèi)的特殊激光器件，在某些情況下，還可以制成既是單模運(yùn)轉(zhuǎn)又具有頻率自動(dòng)穩(wěn)定控制能力的特種激光器件（見(jiàn)激光穩(wěn)頻技術(shù)）。⑦可調(diào)諧激光器，在一般情況下，激光器的輸出波長(zhǎng)是固定不變的，但采用特殊的調(diào)諧技術(shù)后，使得某些激光器的輸出激光波長(zhǎng)，可在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可控地發(fā)生變化，這一類激光器稱為可調(diào)諧激光器（見(jiàn)激光調(diào)諧技術(shù)）。
波段范圍
根據(jù)輸出激光波長(zhǎng)范圍之不同，可將各類激光器區(qū)分為以下幾種。①遠(yuǎn)紅外激光器，輸出波長(zhǎng)范圍處于25～1000微米之間, 某些分子氣體激光器以及自由電子激光器的激光輸出即落入這一區(qū)域。②中紅外激光器，指輸出激光波長(zhǎng)處于中紅外區(qū)(2.5～25微米)的激光器件,代表者為CO2分子氣體激光器(10.6微米)、 CO分子氣體激光器（5～6微米）。③近紅外激光器,指輸出激光波長(zhǎng)處于近紅外區(qū)（0.75～2.5微米）的激光器件，代表者為摻釹固體激光器（1.06微米）、CaAs半導(dǎo)體二極管激光器(約
激光器
激光器
0.8微米)和某些氣體激光器等。④可見(jiàn)激光器，指輸出激光波長(zhǎng)處于可見(jiàn)光譜區(qū)（4000～7000埃或0.4～0.7微米）的一類激光器件，代表者為紅寶石激光器 （6943埃）、 氦氖激光器（6328埃）、氬離子激光器（4880埃、5145埃）、氪離子激光器（4762埃、5208埃、5682埃、6471埃）以及一些可調(diào)諧染料激光器等。⑤近紫外激光器，其輸出激光波長(zhǎng)范圍處于近紫外光譜區(qū)（2000～4000埃），代表者為氮分子激光器(3371埃)氟化氙(XeF)準(zhǔn)分子激光器（3511埃、3531埃）、 氟化氪(KrF)準(zhǔn)分子激光器(2490埃)以及某些可調(diào)諧染料激光器等。⑥真空紫外激光器,其輸出激光波長(zhǎng)范圍處于真空紫外光譜區(qū)(50～2000埃）代表者為（H）分子激光器 (1644～1098埃)、氙(Xe)準(zhǔn)分子激光器（1730埃）等。⑦X射線激光器, 指輸出波長(zhǎng)處于X射線譜區(qū)（0.01～50埃）的激光器系統(tǒng)，軟X 射線已研制成功，但仍處于探索階段。
歷史由來(lái)
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（以至X射線和γ射線）的能力。激光科學(xué)技術(shù)的興起使人類對(duì)光的認(rèn)識(shí)和利用達(dá)到了一個(gè)嶄新的水平。
激光器
激光器
激光器的誕生史大致可以分為幾個(gè)階段，其中1916年愛(ài)因斯坦提出的受激輻射概念是其重要的理論基礎(chǔ)。這一理論指出，處于高能態(tài)的物質(zhì)粒子受到一個(gè)能量等于兩個(gè)能級(jí)之間能量差的光子的作用，將轉(zhuǎn)變到低能態(tài)，并產(chǎn)生第二個(gè)光子，同*個(gè)光子同時(shí)發(fā)射出來(lái)，這就是受激輻射。這種輻射輸出的光獲得了放大，而且是相干光，即如多個(gè)光子的發(fā)射方向、頻率、位相、偏振*相同。
發(fā)展階段
此后，量子力學(xué)的建立和發(fā)展使人們對(duì)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律有了更深入的認(rèn)識(shí)，微觀粒子的能級(jí)分布、躍遷和光子輻射等問(wèn)題也得到了更有力的證明，這也在客觀上更加完善了愛(ài)因斯坦的受激輻射理論，為激光器的產(chǎn)生進(jìn)一步奠定了理論基礎(chǔ)。20世紀(jì)40年代末，量子電子學(xué)誕生后，被很快應(yīng)用于研究電磁輻射與各種微觀粒子系統(tǒng)的相互作用，并研制出許多相應(yīng)的器件。這些科學(xué)理論和技術(shù)的快速發(fā)展都為激光器的發(fā)明創(chuàng)造了條件。
如果一個(gè)系統(tǒng)中處于高能態(tài)的粒子數(shù)多于低能態(tài)的粒子數(shù)，就出現(xiàn)了粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)狀態(tài)。那么只要有一個(gè)光子引發(fā)，就會(huì)迫使一個(gè)處于高能態(tài)的原子受激輻射出一個(gè)與之相同的光子，這兩個(gè)光子又會(huì)引發(fā)其他原子受激輻射，這樣就實(shí)現(xiàn)了光的放大；如果加上適當(dāng)?shù)闹C振腔的反饋?zhàn)饔帽阈纬晒庹袷帲瑥亩l(fā)射出激光。這就是激光器的工作原理。1951年，美國(guó)物理學(xué)家珀塞爾和龐德在實(shí)驗(yàn)中成功地造成了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，并獲得了每秒50千赫的受激輻射。稍后，美國(guó)物理學(xué)家查爾斯·湯斯以及蘇聯(lián)物理學(xué)家馬索夫和普羅霍洛夫先后提出了利用原子和分子的受激輻射原理來(lái)產(chǎn)生和放大微波的設(shè)計(jì)。
然而上述的微波波譜學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)研究大都屬于“純科學(xué)”，對(duì)于激光器到底能否研制成功，在當(dāng)時(shí)還是很渺茫的。
成熟階段
但科學(xué)家的努力終究有了結(jié)果。1954年，前面提到的美國(guó)物理學(xué)家湯斯終于制成了*臺(tái)氨分子束微波激射器，成功地開(kāi)創(chuàng)了利用分子和原子體系作為微波輻射相干放大器或振蕩器的先例。
湯斯等人研制的微波激射器只產(chǎn)生了1.25厘米波長(zhǎng)的微波，功率很小。生產(chǎn)和科技不斷發(fā)展的需要推動(dòng)科學(xué)家們?nèi)ヌ剿餍碌陌l(fā)光機(jī)理，以產(chǎn)生新的性能優(yōu)異的光源。1958年，湯斯與姐夫阿瑟·肖洛將微波激射器與光學(xué)、光譜學(xué)的理論知識(shí)結(jié)合起來(lái)，提出了采用開(kāi)式諧振腔的關(guān)鍵性建議，并預(yù)防了激光的相干性、方向性、線寬和噪音等性質(zhì)。同期，巴索夫和普羅霍洛夫等人也提出了實(shí)現(xiàn)受激輻射光放大的原理性方案。
此后，世界上許多實(shí)驗(yàn)室都被卷入了一場(chǎng)激烈的研制競(jìng)賽，看誰(shuí)能成功制造并運(yùn)轉(zhuǎn)世界上*臺(tái)激光器。
1960年，美國(guó)物理學(xué)家西奧多·梅曼在佛羅里達(dá)州邁阿密的研究實(shí)驗(yàn)室里，勉強(qiáng)贏得了這場(chǎng)世界范圍內(nèi)的研制競(jìng)賽。他用一個(gè)高強(qiáng)閃光燈管來(lái)刺激在紅寶石水晶里的鉻原子，從而產(chǎn)生一條相當(dāng)集中的纖細(xì)紅色光柱，當(dāng)它射向某一點(diǎn)時(shí)，可使這一點(diǎn)達(dá)到比太陽(yáng)還高的溫度。
“梅曼設(shè)計(jì)”引起了科學(xué)界的震驚和懷疑，因?yàn)榭茖W(xué)家們一直在注視和期待著的是氦氖激光器。
盡管梅曼是*個(gè)將激光引入實(shí)用領(lǐng)域的科學(xué)家，但在法庭上，關(guān)于到底是誰(shuí)發(fā)明了這項(xiàng)技術(shù)的爭(zhēng)論，曾一度引起很大爭(zhēng)議。競(jìng)爭(zhēng)者之一就是“激光”(“受激輻射式光頻放大器”的縮略詞)一詞的發(fā)明者戈登·古爾德。他在1957年攻讀哥倫比亞大學(xué)博士學(xué)位時(shí)提出了這個(gè)詞。與此同時(shí)，微波激射器的發(fā)明者湯斯與肖洛也發(fā)展了有關(guān)激光的概念。經(jīng)法庭終，湯斯因研究的書(shū)面工作早于古爾德9個(gè)月而成為勝者。不過(guò)梅曼的激光器的發(fā)明權(quán)卻未受到動(dòng)搖。
1960年12月，出生于伊朗的美國(guó)科學(xué)家賈萬(wàn)率人終于成功地制造并運(yùn)轉(zhuǎn)了**臺(tái)氣體激光器——氦氖激光器。1962年，有三組科學(xué)家?guī)缀跬瑫r(shí)發(fā)明了半導(dǎo)體激光器。1966年，科學(xué)家們又研制成了波長(zhǎng)可在一段范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)的有機(jī)染料激光器。此外，還有輸出能量大、功率高，而且不依賴電網(wǎng)的化學(xué)激光器等紛紛問(wèn)世。
主要用途
激光器是現(xiàn)代激光加工系統(tǒng)中*的核心組件之一。隨著激光加工技術(shù)的發(fā)展，激光器也在不斷向前發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型激光器。早期激光加工用激光器主要是大功率CO2氣體激光器和燈泵浦固體YAG激光器。從激光加工技術(shù)的發(fā)展歷史來(lái)看，首先出現(xiàn)的激光器是在20世紀(jì)70年代中期的封離式CO2激光管，發(fā)展至今，已經(jīng)出現(xiàn)了第五代CO2激光器——擴(kuò)散冷卻型CO2激光器。從發(fā)展上可以看出，早期的CO2激光器趨向激光功率提高的發(fā)展方向，但當(dāng)激光功率達(dá)到一定要求后，激光器的光束質(zhì)量受到重視，激光器的發(fā)展隨之轉(zhuǎn)移到調(diào)高光束質(zhì)量上。出現(xiàn)的接近衍射極限的擴(kuò)散冷卻板條式CO2激光器有較好的光束質(zhì)量，已經(jīng)推出就得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在激光切割領(lǐng)域，受到眾多企業(yè)的青睞。 [3] 
21世紀(jì)初，出現(xiàn)了另外一種新型激光器——半導(dǎo)體激光器。與傳統(tǒng)的大功率CO2、YAG固體激光器相比，半導(dǎo)體激光器具有很明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如體積小，重量輕、效率高、能耗小、壽命長(zhǎng)以及金屬對(duì)半導(dǎo)體激光吸收高等優(yōu)點(diǎn)，隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)的不斷發(fā)展，以半導(dǎo)體激光器為基礎(chǔ)的其他固體激光器，如光纖激光器、半導(dǎo)體泵浦固體激光器、片狀激光器等的發(fā)展也十分迅速。其中，光纖激光器發(fā)展較快，尤其是稀土摻雜的光纖激光器，應(yīng)在光纖通信、光纖傳感、激光材料處理等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。 [3] 
由于激光器具備的種種突出特點(diǎn)，因而被很快運(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，并在許多領(lǐng)域引起了革命性的突破。激光在軍事上除用于通信、夜視、預(yù)警、測(cè)距等方面外，多種激光武器和激光制導(dǎo)武器也已經(jīng)投入實(shí)用。
1、激光用作熱源。激光光束細(xì)小 ，且?guī)е薮蟮墓β剩缬猛哥R聚焦，可將能量集中到微小的面積上，產(chǎn)生巨大的熱量。比如，人們利用激光集中而*的能量，可以對(duì)各種材料進(jìn)行加工，能夠做到在一個(gè)針頭上鉆200個(gè)孔；激光作為一種在生物機(jī)體上引起刺激、變異、燒灼、汽化等效應(yīng)的手段，已在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用上取得了良好效果。
2、激光測(cè)距。激光作為測(cè)距光源，由于方向性好、功率大，可測(cè)很遠(yuǎn)的距離，且精度很高。
3、激光通信。在通信領(lǐng)域，一條用激光柱傳送信號(hào)的光導(dǎo)電纜，可以攜帶相當(dāng)于2萬(wàn)根電hua銅線所攜帶的信息量。
4、受控核聚空中的應(yīng)用。將激光射到氘與氚混合體中，激光所帶給它們巨大能量，產(chǎn)生高壓與高溫，促使兩種原子核聚合為氦和中子，并同時(shí)放出巨大輻射能量。由于激光能量可控制，所以該過(guò)程稱為受控核聚變。
今后，隨著人類對(duì)激光技術(shù)的進(jìn)一步研究和發(fā)展，激光器的性能將進(jìn)一步提升，成本將進(jìn)一步降低，但是它的應(yīng)用范圍卻還將繼續(xù)擴(kuò)大，并將發(fā)揮出越來(lái)越巨大的作用。
滿天星丶單點(diǎn)丶調(diào)焦
滿天星丶單點(diǎn)丶調(diào)焦
激光指示器是以激光作為指示用途的小型低功率激光器，屬于一般民用品，也稱為激光筆、指星筆等。是一種用途廣泛的產(chǎn)品：教學(xué)、科研單位作為教學(xué)、學(xué)術(shù)報(bào)告、會(huì)議等場(chǎng)合配合視像設(shè)備作為指示用；軍事單位用于配合大屏幕指揮系統(tǒng)指示；旅游單位用于導(dǎo)游講解；建筑及裝修監(jiān)理單位用于建筑、裝修驗(yàn)收時(shí)的指示等。某些場(chǎng)合還可將其固定作為定向工具；亦可將其作為禮品。
總結(jié)
以脈沖方式發(fā)射的二氧化碳激光器也有很多種，在科研和工業(yè)中用途極廣。如果按每一脈沖發(fā)出的能量大小作比較，那么，脈沖二氧化碳激光器又是脈沖激光器中的較強(qiáng)者。這里，我們要回到激光者湯斯曾經(jīng)研究過(guò)的問(wèn)題上來(lái)，談一談毫米波的產(chǎn)生。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，許多科學(xué)家對(duì)這一難題又發(fā)起了進(jìn)攻：采用放電或利用強(qiáng)大的二氧化碳激光作為激勵(lì)源去激發(fā)氟甲烷、氨等氣體分子，一步步地把發(fā)射出來(lái)的激光波長(zhǎng)延長(zhǎng)，擴(kuò)展。開(kāi)始達(dá)幾十微米，后來(lái)達(dá)幾百微米，也就是亞毫米波了。本世紀(jì)60年代中期到70年代中期，隨著微波技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家根據(jù)激光的原理和方法產(chǎn)生了毫米波。這樣，從光波到微波之間的空白地帶便被不斷發(fā)現(xiàn)的新紅外激光*。
從研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)毫米波很有實(shí)用價(jià)值：大氣對(duì)它的吸收率很小、阻礙它傳播的影響也小，可以用它來(lái)作為新的大氣通訊工具。
另一種比較特殊、新穎的激光器，可以形象地稱它為“變色龍”。它不是龍，但確實(shí)能變色；只要轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)激光器上的旋鈕，就可以獲得紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各種顏色的激光。
難道染料跟激光器也有關(guān)系嗎？一點(diǎn)也不錯(cuò)。這種激光器的工作物質(zhì)確實(shí)就是染料，如碳花青、若丹明等等。科學(xué)家至今還沒(méi)有弄清楚這些染料的分子能級(jí)和原子結(jié)構(gòu)，只知道它們與氣體工作物質(zhì)的氣體原子、離子結(jié)構(gòu)不一樣；氣體產(chǎn)生的激光有明確的波長(zhǎng)，而染料產(chǎn)生的激光，波長(zhǎng)范圍較廣，或者說(shuō)有多種色彩。染料激光器的光學(xué)諧振腔中裝有一個(gè)稱為光柵的光學(xué)元件。通過(guò)它可以根據(jù)需要選擇激光的色彩，就像從收音機(jī)里選聽(tīng)不同頻率的無(wú)線電臺(tái)廣播一樣。
未來(lái)展望
染料激光器的激勵(lì)源是光泵，可以用脈沖氙燈，也可以用氮分子激光器發(fā)出的激光。用一種顏色的激光作光泵，結(jié)果能產(chǎn)生其他顏色的激光可以說(shuō)是染料激光器的特點(diǎn)之一。
這種根據(jù)需要可以隨時(shí)改變產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)的激光器，主要用于光譜學(xué)研究；許多物質(zhì)會(huì)有選擇地吸收某些波長(zhǎng)的光，產(chǎn)生共振現(xiàn)象。科學(xué)家用這些現(xiàn)象分析物質(zhì)，了解材料結(jié)構(gòu)；還用這些激光器來(lái)產(chǎn)生新的激光，研究一些奇異的光學(xué)和光譜學(xué)現(xiàn)象。
易發(fā)事故
在使用激光切割機(jī)時(shí)，激光器激光射出可能引起以下事故：
（1）激光射出沾到易燃物引起火災(zāi)。大家知道激光發(fā)生器的功率很高，尤其遇到高功率激光切割機(jī)，射出的激光溫度非常高。當(dāng)激光射出沾到易燃物體后引起火災(zāi)的可能性非常大。
（2）機(jī)器在運(yùn)行時(shí)會(huì)可能會(huì)產(chǎn)生有害氣體。例如在用氧氣切割時(shí)與切割材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不明化學(xué)物質(zhì)或細(xì)小顆粒等雜質(zhì)。被人體吸收以后可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)或引起肺部等呼吸道的不適。在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候應(yīng)做好防護(hù)措施。
（3）激光直射人體會(huì)對(duì)人體有害。激光對(duì)人體的損害主要包括對(duì)眼睛和對(duì)皮膚的損害。在激光的傷害中，以機(jī)體對(duì)眼睛的傷害較為嚴(yán)重。而且眼睛的傷害是*性的。所以在進(jìn)行作業(yè)時(shí)一定要注意保護(hù)眼睛。
所以，進(jìn)行切割的環(huán)境應(yīng)該中嚴(yán)禁易燃物體靠近機(jī)器并且保持通風(fēng)，工作場(chǎng)所還應(yīng)該配有滅火器。工作人員在進(jìn)行作業(yè)時(shí)要做好自我防護(hù)措施。
前景展望
光纖激光器可實(shí)現(xiàn)800nm－2100nm波段的激光輸出，大功率已達(dá)到萬(wàn)瓦量級(jí)，應(yīng)用也從光通信擴(kuò)展到激光加工、激光打標(biāo)、圖像顯示、生物工程、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。未來(lái)光纖激光器的發(fā)展趨勢(shì)將體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）光纖激光器本身性能的提高：如何提高輸出功率和轉(zhuǎn)換效率，優(yōu)化光束質(zhì)量，縮短增益光纖長(zhǎng)度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性并使其更加小巧緊湊將是未來(lái)光纖激光器領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。
（2）新型光纖激光器的研制：在時(shí)域方面，具有更小占空比的超短脈沖鎖模光纖激光器一直是激光領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，高功率飛秒量級(jí)脈沖光纖激光器一直是人們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)，該領(lǐng)域研究的突破不僅可以給光通信時(shí)分復(fù)用（OTDM）提供理想的光源，而且可以有效帶動(dòng)激光加工、激光打標(biāo)及激光加密等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在頻域方面，寬帶輸出并可調(diào)諧的光纖激光器將成為研究熱點(diǎn)，一種采用ZEBLAN材料（Zr、Ba、La、Al、Nd）為激光介質(zhì)的非線性光纖激光器引起了人們的重視，該激光器具有相當(dāng)寬的帶寬和低損耗，可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)上轉(zhuǎn)換幾個(gè)波段，被專家譽(yù)為下一代通信材料，如能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)將會(huì)在激光打印和大屏幕顯示領(lǐng)域產(chǎn)生幾十億美元的市場(chǎng)。可以預(yù)見(jiàn)，隨著相關(guān)技術(shù)的完善，光纖激光器將向更廣闊的領(lǐng)域發(fā)展，并有可能成為替代固體激光器和半導(dǎo)體激光器的新一代光源，形成一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)。

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Turck    Bi10P30SRFZ3X2 13420 250VAC SN10mm
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Tiefenbach    2N59-1R-400RE-40 CABLE 20M
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thierry    S100 JA6 STIPPLE 004
 

德國(guó)Z-LASER Z5M18B-F-635-IR30

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