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激光

点击次数:  更新时间:2017-11-22  【打印此页】  【关闭

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  一十世纪五十年代,晶体管突然登上了电子学的舞台。新式收音机、电视机和许多其它电子设备的体积几乎在一夜之间就象气球放了气似地缩小了。转眼之间,听力很差的人可以把助听器戴在他的耳朵上。年轻人走到那里都可以听他们所喜好的音乐。几乎人们所到之处晶体管收音机总是引人瞩目的,甚至美国国会曾有过建议,要求每个家庭都准备一架晶体管收音机,以应付紧急情况。

     在晶体管发明之后,下一项使科学家和工程师得以大显身手的研究课题便是激光器一一一一种产生非常强而象铅笔那么细的光束的仪器。有关这种发明的事,我们之中有不少人已经知道很多了,然而难以相信的是第一台激光器研制成功只不过是1960 年的事。我们可以说,在生活中激光将比晶体管发挥更大的作用。从牙钻到输电导线,这一切旧设备都将被激光器所代替。整个世界看来似乎成了数不尽的激光器的集合体,人们想做的事,它都能办到。当我们想建造一条穿越密林的公路时,只要用激光器一扫就成了,我们将可击退洲际弹道导弹的袭击而保证国家的安全,癌症将被战胜,计算机将小到可以放在钱包里带着……

      在发明激光器的头两年里,除了在电视广告上看到激光能在剃胡子刀片上打孔外,似乎看不出激光还有什么别的用处。不知怎么回事,这种仪器好象不曾从实验室过渡到实际应用。怪不得引起某些人挖苦地把激光器称为“一种尚待寻求应用的发明”。来自部分出版物的错误理解和一些喜欢随意宣传的制造商的夸大其词,使人们对激光器提出了不切实际的要求。但即使是比激光器更简单的仪器,要从实验室研制到作为商品投入市场也需要走过一段漫长而艰巨的路程。价格、效率、可靠性、方便性一.一这些都是必须考虑的因素。显而易见,象激光器这样新奇的事物,在用于科学和医学方面之前,尤其在取得工业应用之前必须作许多改进。现在看来已经到转折时期了,我们已看到激光设备投入市场。这些设备用作精细的眼外科手术,点焊细小的电子线路以及机床的精密控制。激光的应用正在飞速发展,已从实验室实验阶段到工厂生产阶段。现在生产的激光器已实际应用于测量和试验,以及工业、军事、医学和空间科学方面。激光器的应用中,最激动人心的一项是全息照相。全息照相同一般照相的过程完全不一样,它很可能适于拍摄三维的(立体的)采色电影和电视。这种奇妙的过程只有到现场去看看才能使人相信。乍一看,全息照片好象一张过度爆光的模糊的负片。但是用激光进行复现原物时,一个活生生的原物体的影像就跃现在全息照片的后方一一显然是悬立在空中。这种影像不仅有丰满感,而且还有景深的效果。如果你移动你的头部,还可以看到这个影像的背面,宛如真实的物体就在银幕里一样。激光的另一重要应用领域是在通信方面。也许由于这方面的宣传不如刀片打孔那么多,所以我们听到的还少。然而有许名科学家和工程师在激光通信方面进行工作,在激光应用计划中,从事这项研究工作的人员可能是最多的。激光通信如此受重视的原因是,目前的通信设备处于超载运行。横越大洋的电话线已经满足不了要求。用户经常要等好几个小时才能轮到使用。业余无线电爱好者也受到威胁,他们失去了一些最好的工作頻率,因为这些獗率正是为适应非洲新独立国家的需要而设立的通信频道。电视节目也必须同国际电话、电报以及数据传输互争频道。计算机虽然已在科学、企业管理和工商业方面得到广泛应用,但要用它来解决通信设备繁忙的问题还为时过早。通信卫星会帮我们忙,但不会替我们解决全部问题,况且通信卫星本身还有待我们不断改进。

        为什么激光通信这样引人入胜呢?据近来实验可知,纽约的全部七个电视频道只需一道激光束就可进行播送。如应用在电话通话方而,一个激光系统在理论上可以载带八亿条通话线路,这相当于在美国每个人有四条通话线路。

      我们将介绍檄光有些什么特点,为什么有这么大的本领。我们将讨论激光器是什么,它是如何工作的,并且了解几种不同种类的激光器。在这之前,我们先讨论比较熟知的几种辐射,比如无线电和微波,光和X 射线。这对我们了解激光是有帮助的。

 

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