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1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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量激光測距激光雷達(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2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激光信息處理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2.激光全息存儲

1.二極管泵浦激光器2.DPL大屏幕顯示的原理與特點(diǎn)光存儲大屏幕顯示第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月全息照相原理

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4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激光信息處理全息照相1.用激光去照射照片，眼前會出現(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5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月光盤存儲因?yàn)榧す獾南喔尚院芎?，用聚光系統(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，因而信息存儲密度很大。激光全息存儲

1.激光全息存儲原理2.激光全息存儲的優(yōu)點(diǎn)激光信息處理光存儲第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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技術(shù)激光信息處理光存儲通過將縮微膠片上的影像轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑畔⒅瞥龃鎯γ芏雀蟮娜D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，需在激光照射下利用條紋影像的衍射原理使其再現(xiàn)1.激光全息存儲原理第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月信息存儲容量大---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.激光全息存儲的優(yōu)點(diǎn)激光信息處理光存儲返回第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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：(1)工作時間長(2)低功耗(3)體積小，便于設(shè)計(jì)小型化第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激光通信激光通信原理返回第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激光通信應(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14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月用小功率紅外激光束在大氣中傳送光信號的通信系統(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)的場合

第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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)動靈活，使用范圍廣；無放射性污染，效費(fèi)比高。第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激光槍激光武器形形色色的激光武器第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)載激光武器激光武器形形色色的激光武器返回第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用

對很強(qiáng)的激光，例如當(dāng)光波的電場強(qiáng)度可與原子內(nèi)部的庫侖場相比擬時，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21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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)動時降低，達(dá)到“捕獲”操縱的目的。用六路兩兩成對的正交激光束，沿三個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23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用原子噴泉2.用激光固定原子返回第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月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準(zhǔn)一種同位素的譜線位置，將它光解離或激勵至激發(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25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激光在科學(xué)研究上的應(yīng)用4.激光引發(fā)核聚變在直徑為0.4mm的小球內(nèi)充以30-100大氣壓的氘氚混氣體，用強(qiáng)