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今后三十年釣激光应用预测

点击次数:  更新时间:2016-09-23  【打印此页】  【关闭

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预激光技术的发展情况,三十年的确是很长的。但对于5一10年的时间,可鐵作出比较准确的估计。因此,这里氰点讨论某些应用的近期发展情况,也对三十年内的情况做一些预。

 

激光波长的范围正在逐步扩展·在难以实现的短波长激光方面,目.前最短的波长是KrF准分子激光的七次谐波,波长为35.5毫微米。目前报道的最长波长是用CO2激光泵浦的溴甲基产生的激光,波长为0.21厘米·可以预期,在二十年内激光长的范将由x光波段(1埃以下)到微波(1厘米以上)。

 

今后十年内,在许多檄光应用方面如准直和扫描中,可见光二极管激光器将取代He一Ne檄光器。在包括测量和檢验的檄光计量学中,在今后十年的大部分时间内,He—NeX光仍然将保持其地位。之后,就可能被可见光二极管激光器取代了。

 

目前激光印刷机采用的是氦氖、离子、氦镉激光器或二极管激光器。这种混合使用将持续到今后十年内的大部分时间。大约再过十年,会研制出蓝色激光二极管,将成为激光印刷机使用的激光器。在排字方面,He一Ne激光器将受到可见光二极管激光器的严重挑战。

 

由于印刷板对紫外光或红外光灵敏度最大,所以连续波离子激光器和Nd,YAG激光器在今后十年的大分时间内,可能将继续主宰制版行业长寿命、可靠、便携式激光系统将会继续发展,平均输出功率达25千瓦的CO,激光器和几千瓦的钕玻璃固体激光器以及准分子激光器将瞢遍用于金属和非金属材料的切割、焊接和热处理。

 

未来的所有长途电话将基本.E采用1.3微米和L55微米的四元二极管檄光器。但是对于短途电话,价廉而且可靠的四元发光二极管将和四元二极管激光器竞争。市区的光纤通讯网络将采用长波和短波二极管。

 

在今后十年中,利用连续波离子激光器或染料瀲光器产生三原色的大而积全色瀲光显示器可能得到广泛的应用。到10年,用连续Nd:YAG激光的波泵的染料激光器将问世。全息照相在工业中的应用将与日俱增,包括振动模式的分析、无损检验以及变形或缺陷的瀏定。经过三十年,全息电视也会是可能的。

 

今后将进一步研究和开发新的激光器。具有窄线宽和高蜂值功率调谐能力的激光器,能推动现代科学技术的发展。着这些不断升级的激光光源的出现,生命科学(如脱氧核鼬核酸的微微秒和毫微秒动力学研究)、无多勒光谱学、里德堡光谱学、非线性光学以及光化学等领域将继续向前发展。X光激光器将导致对原子、分子、固体和生物体系更为深刻的理解。

 

在半导体加工中,激光已广泛用于切割和标记。在今后五年多的时间内,激光可直接与电子束和x光方法相竟争。在半导体加工中需要高纯度气体,激光可能用来选择性地除去气体中不需要的成份·激光也可能用于大尺寸硅片的表面辐照,以便在加工之前除去杂质和消除应变或微裂缝。在光刻技术中,蘩外准分子激光器可能代替大功率弧光灯。激光光化学除了用于蚀和钚的同位素分离之外,在化学药品的大规模合成中,由于激光比传统的能藻昂贵,所以还未达到有经济效益的应用。但是,假如能使激光器的效率突破10%,在今后三十年内就会增加用激光生产化学药品的可能性。目前的暂时应用可能在于生产高纯度的药品和气体。

 

目前在瀲光医疗机中主要用于对其它瀲光器校准或用于照射、治疗的He一Ne激光器将由可见光二极管激光所代替。在今后五年内,无毒光纤将得到发展,它传输10.6微米的C02激光可用于“无血”外科和肿冶疗中,在离子激光器占支配地位的光致凝结和视网模粘接领域将采用高重复率的倍频Nd,YAG激光器。可以预期,光辐射疗法在治疗肺气冲、皮肤瘤和眼癌方面将继续得到广泛的用。用血卟啉衍生物与瀲光(G28士5毫微米)结合治宁癌症,在今后五年中,仍以离子激光濯的功率为几瓦的连续染料激光为主。高效倍频连续Nd:YAG激光器泵浦的染料激光器和脉冲金蒸气光器今后也可能挤人这个领域。

 

已经证明,用一种两步法可在选择的部位打断脱氧核糖核酸链。首先,将染料分子粘接到DNA链的特殊部位,然后,用紫外瀲光辐照以激励染料分子,染料分子将其能觳传递给DNA,而且在粘接部位裂开基因链。在遗传工程中,这种技术对于基因结构的剪裁是大有希望的。

 

毫无疑问,在三十年的时间内,最量大的发展可能涉及“星球大战”场面,其中大功率X光激光可能甩子破坏敌人的洲际导弹。

 

与射频和微波传输相比较,激光的方向性好,因而可以传输更长的距。对于跨越十光年距离的星际通讯,一千瓦的激光功率可能足够。更大功率的瀲光器和大尺寸空载聚焦反射镜,可使信号通过广阔的银河系。但是,在这种距离上通讯,继续对话将是后人的事,而不是我们了一一因为回答信号可能要花十万年的时间才能到达地球。

 

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