固體激光器的應(yīng)用范圍是同它的特點和發(fā)展水平分不開的。固體激光器的特點大體上可歸納為:有較大的輸出功率和較緊湊的結(jié)構(gòu)。直到80年代末期,固體激光器的應(yīng)用主要集中在科研與什發(fā)、加工、醫(yī)療和軍用等四個力“面。 QG~6mvD
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在科研、汗發(fā)方面,涉及面很廣,包括作核聚變研究的高峰值功率激光器系統(tǒng)、作光譜研究和新材料開發(fā)用的超短脈沖激光器和可調(diào)諧激光器以及由同體激光器泵浦的染料可調(diào)諧激光器、作脈沖全息攝影用的紅卞石激光器、作高速攝影用的超短脈沖激光器、測人造地球11星軌跡和)球表面用的高精度激光測距儀、遙感用的激光雷達等等。
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在加工方面,主要用Nd:YAG激光器,平均功率從瓦級至千瓦級,用于打孔、切割、劃片、焊接、阻值微調(diào)、打標和表面改性等。激光加工不僅極大地提高了工效和質(zhì)量,而且有些加工工藝非激光莫屬。例如吉列牌剃須刀片,每個刀片厚度僅0.1毫米,要用13個焊點焊在0.2毫米的托架上,就是用一臺激光焊接饑在半秒鐘內(nèi)完成的。刀片焊f!I、點也個變形,其它廠藝很難做到。生產(chǎn)占列剃須刀的公6擁有6()臺這樣的激光焊接機,年產(chǎn)1/二個剃須刀,獲利頗豐。微電廠工業(yè)中曳有不少衛(wèi)序離個汗激光加工。在德國,近幾年在汽午丁業(yè)中興起廠激光幻111:熱,特別足固體激光力11入受到衛(wèi)大屯硯,岡為它可用柔軟的光纖傳輸能喧,容易同機器人結(jié)合,實現(xiàn):維空間的切割和焊接。 %8%|6^,
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在K療人面,主要用于外科手術(shù)、眼科治療,兼及皮膚科、M科、牙科。近年來曳利用固體激光易于通過光纖傳輸?shù)膬?yōu)點,發(fā)展了內(nèi)窺鏡手術(shù)。激光醫(yī)療不僅減輕了患者的痛苦,而且許多手術(shù)比傳統(tǒng)手術(shù)簡便易行,不需住院,診即可完成,因而可以節(jié)約大量醫(yī)療費用。 0bc>yZ\R
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在軍用方面,主要用于測距和目標指示。前者廣泛用于步兵、炮兵、裝甲車輛、飛機、艦艇,不僅用于觀測目標距離,更多的成為火力控制系統(tǒng)的一部分,大大提高火炮的酋發(fā)命中率。后者用于激光半主動制導(dǎo),成為精確制導(dǎo)武器的“眼睛”。例如1991年海灣戰(zhàn)爭中,多國部隊的飛機大量使用了激光制導(dǎo)的航彈,高精度地摧毀廠伊拉克的許多重要軍事目標。 5#N<~
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進入90年代,隨著固體激光器性能的改進,”之不僅在原有的四個應(yīng)用領(lǐng)域的競爭力明顯增強,而且開辟了一個新的重要應(yīng)用領(lǐng)域。 ;~djbo0,X
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首先是二極管泵浦的固體激光器進入了信息傳輸領(lǐng)域。隨著有線電視(CATV)等活動圖像信息傳輸?shù)难杆僭鲩L,作為發(fā)射源的半導(dǎo)體激光器已滿足不了大功率和低失真的要求,轉(zhuǎn)而部分采用大功率(幾十毫瓦至一百多毫瓦)低噪聲的二極管泵浦的Nd:YAG激光器,其波長為1. 31微米,被傳輸?shù)男盘杽t用寬帶妮酸貍調(diào)制器進行外調(diào)制加上去。這種光源1993年全球銷售了4000多臺, 1994年預(yù)測可增至5000多臺。 eyp_.1C~
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其次是二極管泵浦的固體激光器進入分色、制版等印刷行業(yè),開始在這新領(lǐng)域中占有一一席之地。 83
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再次是隨著環(huán)境監(jiān)測的重要性日益提高,基于固體激光器的測風(fēng)雷達、測污雷達等傳感器有明顯的增長。 lo'#dpt<
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高峰值功率固體激光器可用于產(chǎn)生調(diào)光激光。近年來這方面的工作也有重大進展。用固體激光激勵產(chǎn)生的調(diào)光激光將逐漸廣泛地應(yīng)用于微細加工等領(lǐng)域。 GD
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綜觀上述進展,我們有理由相信固體激光器,特別是二極管泵浦的固體激光器,包括高功率的和可調(diào)諧的固體激光器將有越來越寬廣的應(yīng)用前景。它們將變得日益成熟、日益廉價,不僅更多地進入實驗室,進入工廠一車間和醫(yī)院,進入各種軍事裝備,而且會進入辦公室、商店,甚至進入家庭。世紀之交即將來臨,讓我們對固體激光器及其應(yīng)用的進一步發(fā)展拭目以待。