激光技术原理及其军事应用

 自１９６０年激光问世以来,激光技术的应用以及激光理论等方面取得了巨大的进展。目前,激光技术是世界各国都在积极研究和开发的高技术之一,它的发展速度非常快。由于激光具有单色性好、方向性好、相干性好以及亮度高等特点,激光技术在军事上得到广泛的应用。一、物理基础激光是利用受激辐射效应形成的一种强大的、方向集中的、单色性好的新型光源。它具有以下物理特性：①方向性好。激光是定向辐射的,在空间传播光束发散很微小,接近平行光。一般光源（基于自发辐射）都是向四面八方发射的,发散度为４π球面度（ｓｒ）,而激光的发散角很小,可近似表示为式中Ｒ为发散距离;θ为光束发散平面半角。     

大功率半导体激光合束进展

经过近30年的发展,半导体激光器已由信息器件逐步发展成为能量器件,特别是大功率高光束质量半导体激光器,已从泵浦光源过渡成为直接作用光源,并部分应用在加工及国防领域。本文介绍了大功率半导体激光单元发展现状,分析讨论了各种激光合束技术及相应的合束光源,介绍了长春光机所在激光合束方面所做的部分工作,提出了我国半导体激光产业建设及发展的几点建议,并对半导体激光技术的发展新动向进行了展望。随着单元亮度的提升和合束技术的成熟,大功率半导体激光源作为间接光源和直接作用光源将在国防和工业领域大放异彩。     

基于光学反馈频率锁定的窄线宽稳定中红外激光产生技术研究

中红外精密激光光谱技术在痕量气体检测、基本物理常数测定等领域都有重要应用,然而由于缺乏窄线宽、稳定的中红外光源,很难实现中红外精密光谱测量.本文介绍了一种基于光学反馈频率锁定的窄线宽稳定中红外激光产生技术,分析了光学反馈实现激光到F-P腔锁定的可行性,利用一个高精细度中红外超稳F-P腔作为频率参考,基于光学反馈技术实现了量子级联激光器到该超稳腔的锁定.经过评估得到激光器线宽被压窄到1.1 Hz,压窄激光线宽的同时稳定了激光频率,将激光器的长期漂移控制在20 kHz/12 h.其中,为了获取长时间稳定的光学反馈,基于PDH技术获取了误差信号,用于对反馈相位的实时伺服控制.     

激光发明50周年的几点启示

2010年是激光发明50周年.文章首先回顾了50年前激光的发明,说明基础科学创新的重大引领作用.接着概述了50年来激光领域的重大进展,包括激光器技术及其应用研究的进展;举例说明了激光应用对基础科学的反馈和推动作用;归纳了高能激光器的几个发展趋势;分析了激光的军事应用及其科学技术支撑.最后给出了激光50年发展史的4点启示和今后的3类发展方向.     

激光发明四十年

扼要介绍了激光的发明,特点和激光器的发展,及激光的一些重点应用。     

激光发明四十年

扼要介绍了激光的发明、特点和激光器的发展,及激光的一些重要应用     

激光技术在引信中的应用

 激光就是对受激辐射的光源采取适当的措施后,获得光强度极高、光能量集中在某一方向上,而且相干性极好的传播光源。激光的特性可概括为:单色性、相干性、方向性和高亮度。激光测距是激光技术在军事方面的最早应用。当激光器和激光技术刚跨出实验室之时,激光在引信中的应用发展,与激光在测距中的应用发展一样受到各国的重视。一、激光引信工作原理激光引信目前大多采用主动式,发射部分由激光器和发射装置组成,激光朝着目标发射后,碰到目标而被漫发射,其中的一部分就沿着原路返回,进入激光接收系统。     

高平均功率固体激光及其大气传输

固体激光器是一种具有重要应用背景的高功率激光器,对包括激光波长、光束发射口径、发射功率、光束质量等在内的激光器参数的选择进行了分析,研究了大气介质的光学性质、激光大气传输效应以及激光辐射与靶目标的耦合机制与耦合效率等因素的影响.相关结果表明100 kW的固体激光器的综合效能可与2～3倍平均输出功率的DF化学激光器相当,这说明高平均功率固体激光器是一种具有潜在优势和良好发展前景的高功率激光器.     

激光与现代医学

 本世纪科学技术的发明之一--激光,自1960年作为一种新光源初露锋芒之后,发展神速,深刻地影响着自然科学的各个领域,应用范围遍及国防军事、医疗卫生及国民经济诸多部门。激光诞生不久就与生命科学结下不解之缘,在医学研究、临床治病方面日益显示其优势、其潜能深受人们关注。 光是生命系统赖以生存、成长的基本能源。植物依靠光合作用为人类提供了丰富的食粮,光对人体的作用、对体内肌体组织产生的刺激,影响着组织细胞结构、形态及其功能。长期以来这些一直是科学家研究的重要课题。作为光的一种特殊形态--激光,用于生命科学的研究早就受到重视,激光医学就是由此应运而生的一门新学科,它包括激光技术用于基础医学的研究、疾病诊断、临床治疗、预防保健等方面。     

利用串级受激喇曼效应扩展激光波长

<正> 激光以其高度方向性、单色性、高强度而优越于其他光源,自60年代第一台红宝石激光器问世以来,陆续发明了数种激光器,一般一种激光器的问世只带来了一种新的波长的激光。故直到现在,所得的能用的激光波长相当有限。而且每种激光物质要求的激发条件不同,各自需要一套特制的电源和装备,结构庞大,费用高昂,给科研和生产带来不便。可调谐染料激光器及自旋反转喇曼激光器能实现波长连续可调,但都需要附加一套较精     

飞秒激光

激光被视为神奇之光,自从1960年美国科学家首次研究出世界第一台奇特的新光源——激光器以来,这个神奇的小光点,给人类带来了福音,被广泛的应用于工业、农业、医疗卫生、通讯、军事、科研等许多领域,仅仅40年的时间,激光为人类做出了巨大的贡献. 近年来,科学家研究发现了一种更为神奇的光,被称为希望之光——飞秒激光.科学家预测飞秒激光将为21世纪新能源的产生发挥重要作用,为人类揭示微观世界和科学技术的突破性研究创造条件. 1 飞秒激光的特性飞秒(fs)激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,1fs=     

非链式HF/DF激光器的研究进展

HF/DF激光器是中红外波段能提供最高能量输出的激光光源,也是中红外波段应用非常广泛的相干光源。本文介绍了近几年国内外关于非链式HF/DF激光器的研究进展及其成果应用,分析了非链式HF/DF激光器在应用方面的优缺点,总结了实现非链式HF/DF激光输出的关键技术和存在的问题,指出了该技术的未来发展方向。     

光纤布拉格光栅激光器的传感应用

光纤激光器是一种光束质量好、信噪比高的光源。合理利用光纤激光器中布拉格光栅的传感特点能够制作出性能优良的高灵敏度传感器。光纤激光式传感器按结构基本可分为分布布拉格反射式光纤激光器以及分布反馈式光纤激光器两种。对这两类传感器进行介绍并对这些传感器的优缺点进行分析,最后展望其应用前景。     

自由电子激光的医学应用

自由电子激光这种新型光源非常适合于医学应用。通过对医用自由电子激光器的简要介绍,探讨了自由电子激光与人体组织的相互作用及其在医学上的应用前景。     

单块非线性晶体的高次谐波产生及超宽带超连续激光光源

正1960年,美国物理学家梅曼制成的第一台红宝石激光器的问世,使激光的高相干性、高亮度等优点引起了科学界的高度重视。激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。它的出现深化了人们对光的认识,扩展了光的应用范围,形成了对传统光源的技术革命。如今,激光在社会生活、工业生产、信息和通讯、医疗卫生和国防军事的各个领域都有巨大而广泛的应用及价值,如激光加工、探测、遥感、成像、眼科手术、红外夜视成像、激     

Nd∶YAG激光器的特性及其在医学领域的应用

 激光是60年代初出现的一种新型光源,激光以其高亮度、高单色性、高方向性和高相干性,引起普遍重视,并很快在工农业生产、科学技术、医疗、国防等各个领域得到广泛应用。激光医学是激光技术与医疗科学有机结合的产物,激光在70年代开始广泛用于临床;90年代,随着新型激光器的研制成功,激光与医疗、生物组织科学紧密结合,研究范围日益扩大。Nd:YAG激光器以其增益高、阈值低、量子效率高、热效应小、机械性能良好、适合各种工作模式(连续、脉冲)等特点,在当今各种固体激光器中应用最广泛。     

高功率皮秒紫外激光器新进展

高功率皮秒紫外激光器在高精密加工、激光医疗、光电对抗和光伏产业等领域有重要应用,近年来成为固体激光新光源研究热点。本文对国内外基于和频技术的高功率皮秒紫外激光器研究新进展进行了归纳和总结。首先,阐述了和频工作原理,介绍了和频产生皮秒紫外激光的非线性晶体;然后,介绍了国内外高功率皮秒紫外激光器的新进展,包括:高功率皮秒紫外激光器、高峰值功率皮秒紫外激光器、高功率和高峰值功率皮秒紫外激光器。最后,展望了高功率皮秒紫外激光器的进一步发展及应用。归纳和总结表明:高功率皮秒紫外激光器在国外较成熟,国内在该领域的研究刚刚起步。光子晶体光纤和碟片激光器输出基频光的皮秒紫外激光器有突出的优势,已成为皮秒紫外激光产业的主力军。     

X射线激光器——新兴的短波长相干光源

Ｘ射线激光器是运行在电磁辐射波谱中Ｘ射线波段的短波长相干光源，通常，Ｘ射线激光器都采用高功率激光器作为泵浦源，强激光与靶相互使用形成的高温等离子体作为工作介质，并采用单程（或双程）行波放大的运行方式，近１０年来，Ｘ射线激光器的研制工作取得了重大进展，并开始了Ｘ射线激光应用的初步研究，现在正朝着提供高亮度，有较好相干性并且价格便宜的小型短波长Ｘ光光源的目标努力。     

中红外光纤激光技术研究进展与展望

中红外激光在通信、遥感、安检和光电对抗等许多领域中都有重要的应用价值,一直以来都是激光领域研究的热点。中红外激光的产生方法有很多,其中光纤中红外激光器具有结构紧凑、光束质量好和转换效率高等特点,故被认为最有希望实现便携、稳定、高效和高功率的中红外激光输出。随着软玻璃光纤制备工艺水平的提升,中红外光纤激光技术获得了快速发展,输出功率水平也得到了很大提升。然而,受限于稀土离子种类、软玻璃光纤制备工艺和软玻璃光纤化学稳定性,基于软玻璃光纤的中红外激光器在功率进一步提升和波长拓展方面存在技术瓶颈,近年出现的中红外光纤气体激光器为此提供了有效的解决方案。详细综述了中红外光纤激光技术的研究现状,包括基于气体填充空芯光纤的新型中红外光纤激光器,并简要展望了中红外光纤激光技术的发展趋势。     

外场调控下的纳米激光时延隐藏及不可预测性提升

纳米激光器作为未来实现光集成的重要光学元件,成为了近年来的研究热点之一,相应的结构工程及输出特性受到了广泛的关注.然而,纳米激光的非线性动力学方向上的研究却少有报道.本文基于纳米激光器的单模速率方程,应用排列熵复杂度量化工具分析了光反馈及光注入下的混沌纳米光源不可预测程度,并通过自相关函数进行时延表征.结果表明:增加线宽增强因子a、偏置电流I_dc、减小增益饱和因子e、自发辐射增强因子F、自发辐射耦合因子b都有利于提升混沌的不可预测性并抑制时延特征.而通过光反馈方式产生的混沌光源进一步注入到另一个纳米激光器,会带来额外的光场非线性作用,进一步地增强混沌激光的复杂度特性.此外,基于绘制频率失谐及注入强度下激光器输出的二维复杂度空间分布,确定了获取高不可预测度纳米激光混沌信号的参数范围.这对于实现低成本、小尺寸、高品质混沌光源的研究有重要推动作用.