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          激光技(ji)術發展50年:從(cong)無(wu)用到無盡可能

          2021-01-15

            從(cong)最(zui)初被(bei)發明時的“無用武(wu)之(zhi)地(di)”,到成為(wei)互聯(lian)網光纖骨幹(gan)網及(ji)清(qing)潔聚(ju)變能研(yan)究的基(ji)礎(chu),激光技(ji)術經過了50年的發展,卻(que)仍然是個充(chong)滿(man)潛(qian)能的“未來(lai)派”。下面的幾幅(fu)圖展示了激光技(ji)術這50年來的演變歷(li)史(shi)。
            第(di)壹(yi)束(shu)激光。1960年,西奧(ao)多(duo)·梅曼(man)(Theodore Maiman)在(zai)加(jia)利福(fu)尼亞(ya)州馬裏(li)布的休斯(si)研(yan)究實驗(yan)室設計(ji)和(he)建造了壹(yi)臺(tai)小型的激光發生器。將閃光(guang)燈線圈(quan)纏繞(rao)在(zai)指尖(jian)大(da)小的紅寶(bao)石棒上(shang),產生(sheng)了第(di)壹(yi)條激光,從(cong)此(ci)開啟了激光時(shi)代(dai)。
            梅曼(man)的實驗說(shuo)明,閃光(guang)燈的強光(guang)可以給紅(hong)寶(bao)石棒充(chong)能,這些(xie)能量隨(sui)後以純粹(cui)的紅色(se)光脈(mai)沖(chong)的形式釋放(fang),這(zhe)些(xie)相(xiang)幹(gan)光(guang)有恒(heng)定的相位(wei)差(cha),就像是列(lie)隊(dui)前(qian)進的士兵們(men)。 (相幹光:兩相幹(gan)光滿(man)足(zu)頻率(lv)相(xiang)同,振動方向相(xiang)同,相位(wei)差(cha)恒(heng)定。由於激光光(guang)束的能量強大(da)到足(zu)以在(zai)刀(dao)片(pian)上(shang)鉆(zuan)洞(dong),物理(li)學(xue)家(jia)使(shi)用(yong)穿(chuan)透(tou)刀(dao)片(pian)的數(shu)量作為(wei)激光能量的計量單(dan)位(wei)。)
            激光武(wu)器。軍(jun)事(shi)機(ji)構(gou)和小說家(jia)目(mu)睹了射(she)線槍從(cong)漫畫書裏(li)的虛(xu)構(gou)變為(wei)現(xian)實的過程,所以他(ta)們(men)在激光剛(gang)剛被(bei)發明時,就看到了激光作為(wei)武(wu)器的潛力(li)。1964年,007電影(ying)《金手指》中(zhong)大(da)反(fan)派“金手指”奧(ao)瑞(rui)克威(wei)脅(xie)邦(bang)德,要用(yong)激光將他鋸(ju)成兩半——這(zhe)在(zai)當時,還是純粹(cui)的幻想。
            三(san)維激光。全(quan)息(xi)技(ji)術發明於1948年,以提(ti)高電子顯(xian)微鏡的分辨率(lv),但(dan)埃米(mi)特·利斯(si)(Emmett Leith)和朱瑞斯(si)·烏帕特尼克(ke)斯(si)(Juris Upatnieks )在1964年使(shi)用(yong)激光對(dui)全息(xi)技(ji)術進行(xing)了徹(che)底(di)改(gai)造,發明了第(di)壹(yi)個不(bu)需要特制眼鏡就(jiu)能看到的三(san)維圖像。他們(men)用分裂(lie)的激光光(guang)束將全息(xi)圖記錄(lu)在感光片(pian)上(shang),其中壹(yi)束(shu)激光先被(bei)反(fan)射到被攝物體上(shang),然(ran)後再(zai)與另壹(yi)束(shu)會(hui)合,在(zai)感光片(pian)上(shang)成像。用壹(yi)束(shu)與成像時相(xiang)同方向的激光照射感光片(pian),就會(hui)在(zai)觀看者眼前(qian)產生(sheng)壹(yi)幅(fu)逼真的三(san)維圖像。這張(zhang)玩具火車圖是這(zhe)兩位(wei)科(ke)學(xue)家(jia)在(zai)密(mi)歇(xie)根(gen)大(da)學(xue)的威(wei)洛(luo)·魯(lu)恩(en)實(shi)驗(yan)室(shi)第(di)壹(yi)次記(ji)錄(lu)的全息(xi)圖。

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