激光在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用

激光在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光激光加工激光信息處理激光武器激光通信激光干涉測(cè)量激光測(cè)距激光雷達(dá)激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用方向性好亮度高單色性好相干性好激光在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光信息處理1.全息照相原理2.全息照相的特點(diǎn)3.舉例全息照相1.光盤存儲(chǔ)2.激光全息存儲(chǔ)

1.二極管泵浦激光器2.DPL大屏幕顯示的原理與特點(diǎn)光存儲(chǔ)大屏幕顯示第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一全息照相原理

激光信息處理全息照相拍攝原理觀察原理激光光源的光分成兩部分：參考光直接照射到底片上，物光經(jīng)物體表面散射照射到照相底片。參考光和物光在底片上相遇時(shí)將發(fā)生干涉，底片記錄的是各干涉條紋疊加后的圖像。要想看到物體形象，用相干光照射全息圖，便在一定方向可看到物體的像，稱為再現(xiàn)。再現(xiàn)的是從物體反射或漫射的光束本身，所以像是立體的。第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光信息處理全息照相1.用激光去照射照片，眼前會(huì)出現(xiàn)逼真的立體景物。從不同的角度去觀察，可以看到原來物體的不同側(cè)面。2.每一片碎片都包括被攝物體的完整信息。全息照相的特點(diǎn)第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一光盤存儲(chǔ)因?yàn)榧す獾南喔尚院芎茫镁酃庀到y(tǒng)可以把激光聚焦成比針頭還細(xì)小的光束，所以它在介質(zhì)上寫入信息所占空間尺寸可以非常小，因而信息存儲(chǔ)密度很大。激光全息存儲(chǔ)

1.激光全息存儲(chǔ)原理2.激光全息存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)激光信息處理光存儲(chǔ)第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一利用激光干涉原理將圖文等信息記錄在感光介質(zhì)上的大容量信息存儲(chǔ)技術(shù)激光信息處理光存儲(chǔ)通過將縮微膠片上的影像轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑畔⒅瞥龃鎯?chǔ)密度更大的全息圖全息圖是由干涉條紋組成的影像，該條紋記錄了入射光線的全部信息—振幅和相位閱讀還原時(shí)，需在激光照射下利用條紋影像的衍射原理使其再現(xiàn)1.激光全息存儲(chǔ)原理第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一信息存儲(chǔ)容量大---可達(dá)1Tb/cm3記錄速度快記錄信息不易丟失-壽命可達(dá)數(shù)百年便于長期保存-碎片包含完整信息便于復(fù)制2.激光全息存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)激光信息處理光存儲(chǔ)返回第八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光信息處理大屏幕顯示1.二極管泵浦激光器二極管泵浦的固體激光器(DPSSL)與傳統(tǒng)等泵浦激光器的比較具有以下優(yōu)勢(shì)：(1)工作時(shí)間長(2)低功耗(3)體積小，便于設(shè)計(jì)小型化第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光信息處理大屏幕顯示2.DPL大屏幕顯示的原理與特點(diǎn)采用二極管泵浦的固體激光器，倍頻輸出紅綠藍(lán)三基色的激光全色顯示,具有色彩十分豐富多彩、亮度高、清晰度高等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)計(jì)未來10年內(nèi)在計(jì)算機(jī)投影儀、大屏幕高清晰顯示和數(shù)字電視方面得到廣泛應(yīng)用。第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光信息處理大屏幕顯示(1)DiodePumpedLaser轉(zhuǎn)換產(chǎn)生

RGB(2)RGBTVSET(3)DPLProjectionTV

返回第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一1激光通信原理2應(yīng)用于通信的激光器3自由空間光通信（FSO）

4光纖通信激光通信第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光通信激光通信原理返回第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光通信應(yīng)用于通信的激光器光通信用的激光器差不多全部是半導(dǎo)體激光器，只有少量的CATV系統(tǒng)采用1310納米或1550納米LD泵浦固體激光器。1通信用的激光器主要有兩類：光纖放大器用的泵浦光源和發(fā)射機(jī)用的信號(hào)光源。2應(yīng)用于自由空間光通信（FSO）的激光器有850nm和1550nm兩種。3返回第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一用小功率紅外激光束在大氣中傳送光信號(hào)的通信系統(tǒng)，即以大氣為媒介的激光通信系統(tǒng)激光通信自由空間光通信自由空間光通信（FSO）850nm工作波長1550nm工作波長設(shè)備便宜，應(yīng)用于傳輸距離短的場(chǎng)合紅外光波可被視角膜吸收，照不到視網(wǎng)膜，可增大傳輸功率，適用于傳輸距離遠(yuǎn)的場(chǎng)合

第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光通信自由空間光通信無需頻譜許可證2安全保密性強(qiáng)4快速鏈路部署—無需埋設(shè)光纖等待手續(xù)31帶寬高—150mb/s到10Gb/s的傳輸速率，傳輸距離2-4公里33成本低—是光纖到樓的1/10到1/3356協(xié)議透明自由空間光通信的優(yōu)點(diǎn)第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光武器激光武器的殺傷機(jī)理燒蝕效應(yīng)、激波效應(yīng)、輻射效應(yīng)形形色色的激光武器激光槍艦載激光武器機(jī)載激光武器激光武器的優(yōu)點(diǎn)無需彈道計(jì)算；無后座；操作簡便，機(jī)動(dòng)靈活，使用范圍廣；無放射性污染，效費(fèi)比高。第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光槍激光武器形形色色的激光武器第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一機(jī)載激光武器激光武器形形色色的激光武器返回第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一1.非線性光學(xué)效應(yīng)2.用激光固定原子3.激光分離同位素激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用4.激光引發(fā)核聚變4.激光引發(fā)核聚變第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用

對(duì)很強(qiáng)的激光，例如當(dāng)光波的電場(chǎng)強(qiáng)度可與原子內(nèi)部的庫侖場(chǎng)相比擬時(shí)，光與介質(zhì)的相互作用將產(chǎn)生非線性效應(yīng)，反映介質(zhì)性質(zhì)的物理量（如極化強(qiáng)度等）不僅與場(chǎng)強(qiáng)E的一次方有關(guān)，而且還決定于E的更高冪次項(xiàng)，從而導(dǎo)致線性光學(xué)中不明顯的許多新現(xiàn)象。介質(zhì)極化率P與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系可寫成P＝α1E＋α2E2＋α3E3＋…非線性效應(yīng)是E項(xiàng)及更高冪次項(xiàng)起作用的結(jié)果。

1.非線性光學(xué)效應(yīng)第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一1.非線性光學(xué)效應(yīng)激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用返回第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一采用激光束將原子束冷卻到極低溫度，使其速度比通常作熱運(yùn)動(dòng)時(shí)降低，達(dá)到“捕獲”操縱的目的。用六路兩兩成對(duì)的正交激光束，沿三個(gè)相互垂直的方向射向同一點(diǎn)，光束始終將原子推向這點(diǎn)，約106個(gè)原子形成的小區(qū)，溫度在240μK以下。激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用2.用激光固定原子第二十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用原子噴泉2.用激光固定原子返回第二十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一3.激光分離同位素激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用激光分離同位素原理利用單色光對(duì)準(zhǔn)一種同位素的譜線位置，將它光解離或激勵(lì)至激發(fā)態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，而其余同位素不被光解或激發(fā)而存留于原來物料中，達(dá)到同位素分離的目的。重要應(yīng)用235U作核燃料要對(duì)鈾同位素進(jìn)行分離，由于235U與238U在大小和重量上相差很小分離困難。激光出現(xiàn)后，利用激光的單色性，使235U選擇性電離或離解，達(dá)到分離目的。返回第二十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期一激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用4.激光引發(fā)核聚變?cè)谥睆綖?.4mm的小球內(nèi)充以30-100大氣壓的氘氚混氣體，用強(qiáng)激光（1