激(ji)光的世界(jie)發(fa)展(zhan)史(shi)

        美國人查爾斯(si)·哈德·湯斯(si)(Charles Hard Townes)從受激輻射的原理到(dao)壹個(ge)可見(jian)的(de)激(ji)光(guang)設備(bei)邁出了第(di)壹步(bu).1953年(nian),他發(fa)明(ming)了第(di)壹個(ge)微波放(fang)大(da)器.微波是(shi)波(bo)長(chang)比(bi)可(ke)見(jian)光(guang)大(da)得(de)多(duo)的(de)電(dian)磁(ci)波.它們的波(bo)長(chang)以(yi)厘米計量(liang).微波放(fang)大(da)器用在(zai)電(dian)波(bo)望遠(yuan)鏡(jing)中,它們把望遠(yuan)鏡(jing)從外(wai)太(tai)空接(jie)到(dao)的(de)弱信(xin)號(hao)進行(xing)放(fang)大(da),從而使(shi)得(de)人類(lei)可以(yi)瞭(liao)望銀(yin)河(he)系(xi)的(de)中心(xin).第(di)壹個(ge)運轉的(de)微波放(fang)大(da)器使得(de)激光(guang)的(de)出(chu)現變得(de)容易(yi).1958年(nian),同(tong)亞瑟?萊昂納德?肖(xiao)洛(luo)(Arthur Leonard Schawlow)壹起,湯斯(si)描述(shu)了激光(guang)可能(neng)工作(zuo)和在(zai)實際應(ying)用(yong)的(de)方(fang)式(shi).1960年(nian)5月(yue),第(di)壹臺激光器(qi)在(zai)加(jia)利(li)福尼亞的實(shi)驗(yan)室(shi)問(wen)世.西(xi)奧多(duo)·梅(mei)曼(man)(Theodore H. Maiman)和(he)他(ta)的(de)團隊成(cheng)功研制(zhi)了世界(jie)上第(di)壹臺激光器(qi):紅(hong)寶(bao)石激光(guang)器(qi).這(zhe)個(ge)激(ji)光(guang)器包含了壹個(ge)人造紅寶(bao)石晶體棒,它放(fang)置(zhi)在壹個(ge)螺旋閃光(guang)燈(deng)的裏(li)面(mian).棒子(zi)的兩(liang)端(duan)是(shi)鏡片(pian),其中(zhong)壹個(ge)鏡片是(shi)部(bu)分(fen)透射鏡片.閃光(guang)燈(deng)給棒(bang)子能量(liang),紅寶(bao)石的鉻(ge)原(yuan)子開(kai)始(shi)發(fa)出(chu)壹束(shu)深紅(hong)的光(guang).最初(chu)輻射的光子激(ji)發(fa)了更多(duo)光(guang)子的(de)輻射.通(tong)過壹個(ge)級(ji)聯(lian)效應(ying),激(ji)光(guang)束(shu)形(xing)成(cheng)了——比(bi)太(tai)陽(yang)表面(mian)還要明(ming)亮的(de)光(guang)束(shu).

 

激光(guang)在中(zhong)國的發(fa)展(zhan)

        "激(ji)光(guang)"壹詞是"Laser"的意譯(yi). Laser原(yuan)是(shi) Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation取(qu)名字(zi)組合而(er)成(cheng)的專(zhuan)門名(ming)詞,在中國曾(zeng)被(bei)譯(yi)為(wei)"鐳(lei)射"、"光激射器"、"光受激(ji)輻射放(fang)大(da)器"等.1964年(nian),錢(qian)學(xue)森(sen)院(yuan)士(shi)提(ti)議(yi)取(qu)名(ming)為(wei)"激光(guang)",既反(fan)應(ying)了"受激(ji)輻射"的科(ke)學(xue)內涵,又表明(ming)它是(shi)壹種(zhong)很(hen)強(qiang)烈的新(xin)光(guang)源,傳神而(er)簡潔,從(cong)那(na)時"激(ji)光"這(zhe)個詞被(bei)認(ren)同(tong)且沿(yan)用至(zhi)今.

        1957年(nian),王大(da)珩(heng)等(deng)在(zai)長(chang)春(chun)建(jian)立了中國第(di)壹所(suo)光(guang)學(xue)專(zhuan)業研究所(suo)——中(zhong)國科(ke)學(xue)院(長(chang)春(chun))光(guang)學(xue)精密(mi)儀器(qi)機(ji)械(xie)與物(wu)理研究所(suo)(簡稱(cheng)"光(guang)機所(suo)").1961年(nian)夏,中國第(di)壹臺紅寶石激光(guang)器(qi)研制(zhi)成(cheng)功.此後短短幾年(nian)內,各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)固體、氣(qi)體、半(ban)導體和化(hua)學激(ji)光(guang)器(qi)相(xiang)繼研制(zhi)成(cheng)功.

        盡(jin)管早(zao)在(zai)60年(nian)代已(yi)在加工、醫(yi)療(liao)器(qi)械(xie)和(he)測(ce)距(ju)等(deng)方面(mian)出現了激光(guang)產業的(de)雛形(xing),然(ran)而(er)當(dang)時(shi)只是零星的、分(fen)散的小量(liang)研制(zhi)性(xing)生(sheng)產(chan),未能形(xing)成(cheng)氣(qi)候(hou).在1978年(nian)改革(ge)開(kai)放(fang)以(yi)後,激光(guang)產業在(zai)中(zhong)國真正(zheng)得(de)到(dao)重(zhong)視並實質(zhi)性(xing)起步.如(ru)今(jin)在(zai)武漢、上海、深(shen)圳(zhen)等(deng)地激(ji)光(guang)技(ji)術的(de)研發(fa)及(ji)應(ying)用(yong)已(yi)和國際領(ling)先(xian)水(shui)平接軌(gui).而這(zhe)幾年(nian)在溫州(zhou)、鞍(an)山等(deng)地也陸(lu)續建(jian)成了激光(guang)產業集群(qun).1988年(nian)武漢成(cheng)立了東湖新(xin)技(ji)術開(kai)發(fa)區,又稱(cheng)中(zhong)國光谷(gu).光(guang)谷的光(guang)電(dian)子(zi)信(xin)息(xi)產(chan)業已(yi)成為(wei)代表(biao)中(zhong)國在這(zhe)壹領(ling)域(yu)參與全球(qiu)競爭(zheng)的(de)知名品(pin)牌(pai).在(zai)上海,很(hen)多(duo)前(qian)沿(yan)產業應(ying)用(yong)大(da)展(zhan)拳(quan)腳(jiao),如(ru)汽車行(xing)業的(de)激(ji)光熱成(cheng)型切(qie)割就是非常(chang)典型的(de)案(an)例.廣(guang)東,作為(wei)全球(qiu)最大(da)的(de)電(dian)子(zi)生(sheng)產(chan)基(ji)地,在那(na)裏(li)激光(guang)的微加工技(ji)術、打(da)標(biao)技(ji)術等(deng)在3C行(xing)業也得(de)到(dao)了廣泛(fan)應(ying)用(yong).

 

激(ji)光(guang)領(ling)路(lu)

        工業革(ge)命(ming)時期(qi),水(shui)和(he)蒸汽動力是(shi)當(dang)時(shi)的關(guan)鍵技術.20世(shi)紀(ji),電(dian)子(zi)學(xue)是(shi)技(ji)術發(fa)展(zhan)背(bei)後的驅(qu)動力.21世(shi)紀(ji)初(chu)期,工程師將(jiang)光(guang)和(he)激(ji)光(guang)作為(wei)執行(xing)不(bu)同(tong)任務(wu)的重(zhong)要介(jie)質(zhi).並且專家(jia)已(yi)經(jing)稱(cheng)其(qi)為(wei)世紀(ji)之光.妳(ni)所(suo)到(dao)的(de)每壹個(ge)地方,都會無(wu)意(yi)間發(fa)現使(shi)用激(ji)光的(de)過程.僅(jin)在(zai)壹輛汽車中,妳(ni)就能找(zhao)到(dao)大(da)量(liang)用激(ji)光加工而(er)成的(de)部件(jian):從(cong)激(ji)光焊(han)接的(de)車身到(dao)按(an)鈕(niu)和儀器(qi)上的打(da)標(biao)文(wen)字(zi)和圖(tu)形(xing)等(deng)等.通(tong)信技(ji)術中(zhong),激光器(qi)可以(yi)產(chan)生(sheng)傳播信(xin)息(xi)的(de)光(guang)信(xin)號(hao),沒(mei)有激(ji)光(guang)器(qi),世界(jie)各地(di)的(de)流(liu)動的大(da)量(liang)的數(shu)據流幾乎(hu)不(bu)可(ke)能(neng).測(ce)量(liang)技術中(zhong),激光束(shu)為(wei)長(chang)距離和細微結構(gou)提(ti)供(gong)精確地(di)數據.醫(yi)學(xue)中,激光束(shu)實現以(yi)前(qian)不(bu)可(ke)想(xiang)象的功能——例如(ru),眼(yan)矯(jiao)正(zheng)手術和(he)視網膜(mo)脫(tuo)離修(xiu)復.全息投(tou)影(ying)中,通(tong)過激光(guang)照(zhao)射物體實現三(san)維成(cheng)像(xiang).在過去,這(zhe)個看似奇(qi)異的(de)發(fa)明(ming),卻已(yi)變成了用於(yu)各種各樣(yang)應(ying)用(yong)的(de)多(duo)功能工具(ju).並且現在(zai),激光(guang)產品(pin)全球(qiu)市場(chang)份(fen)額(e)價值已(yi)達到(dao)數(shu)十億(yi)歐元.

 

激(ji)光工具(ju)

        激光(guang)器最重(zhong)要的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)之壹是(shi)材料加(jia)工.切(qie)割、鉆(zuan)孔、燒蝕(shi)、結(jie)構(gou)化(hua)、沈積(ji)、連(lian)接和(he)打(da)標(biao)——激(ji)光(guang)器(qi)的發(fa)展(zhan)可(ke)謂(wei)是(shi)大(da)步流星,日趨(qu)成(cheng)熟.