[工學]01第一章激光原理與技術(2)-資料下載頁

　　

【正文】 激光去斑 激光脫毛 激光點痣 黃鐘律管 累黍造尺 激光精密測量 從開始有測量的時間起，才開始有科學。沒有量度，精密科學就沒有意義。 —— 門捷列夫 黃鐘律管 累黍造尺 米定義的三次變更 一、飛行時間法 二、真空波長法 三、穩(wěn)頻激光器 米定義的復現 一、飛行時間法 二、真空波長法 三、穩(wěn)頻激光器 飛秒激光的典型應用 —— 微納米加工 納米牛 Ti:S 780nm, 150fs, 76MHz 高倍顯微物鏡聚焦 SCR500 resin ( JSR, Japan ) + urethane acrylate (尿脘丙 烯酸脂） 光聚合分辨率 120nm 牛尺寸 10μm 7μm Nature, Vol. 412, （ . Sun et al ) ) 納米彈簧 a. 原始狀態(tài) b. 伸展狀態(tài) c. 阻尼振蕩恢復曲線 功能器件 匈牙利科學院 Peter Galajda ， , , 2022 飛秒高速攝影 光源：飛秒激光 時間分辨率： 163ns 重復頻率： 快門速度： 440ps Video1 Video2 激光核聚變 可控核聚變 磁約束核聚變 慣性約束核聚變 托卡馬克 激光核聚變 粒子束核聚變 電流脈沖核聚變 激光核聚變的四個階段 激光武器 直接利用高度集中的激光能量對敵人和敵人的 武器進行 殺傷、破壞的武器。 特點： 1）不需計算彈導，“指哪打哪”。 2）不需計算提前量，“說時遲，那時快”。特 別適合攻擊高速運動的目標。 3）無后座之擾； 4）不受電子干擾。 L a s er 局限： 受天氣影響，云霧、雨雪都有是 激光難以逾越的障礙。 聚焦、光學 激光束 跟蹤系統 高 能 激 光 束 目標探測器 升降機 發(fā)散角 度，跟蹤精度 1’’ 發(fā)射望遠鏡直徑 1m。安裝在 15米 高的望遠鏡上。 激光排 氣 / 熱 激光器 激光燃料箱 據稱可破壞 10 公 里外的低空直升 飛機的蒙皮和 20 公里遠的紅外制 導導彈和光學傳 感器 前 西德 高能激光防空坦克 167。 激光調制技術 一、光調制的基本概念 把欲傳輸的信息加載到激光輻射的過程稱為激光調制，把完 成這一過程的裝置稱為激光調制器。 激光起到攜帶低頻信號的作用，所以稱為 載波 調制的激光稱為 已調制波或 已調制光 激光調制可分為 : 內調制和 外調制 內調制指在激光振蕩過程中加載調制信號，即以調制信號的 規(guī)律去改變激光振蕩的參數，從向改變激光的輸出特性。 外調制是指在激光形成以后，再用調制信號對激光進行調 制，它不改變激光器的參數，們是改變已經輸出的激光參 數 (如強度、頻率、位相等 )。 設激光瞬時電場強度為 E (t ) =?A0 cos(? 0t +??? ) 則瞬時光強度為 設調制信號為 I (t ) ??E 2 (t ) =?A0 2 cos2 (? 0t +??? ) a(t ) =?Am cos(? mt ) 幅值調制 E A ( t ) = A 0 (1 + M cos ω m t ) cos( ω 0 t + ? ) 強度調制 I ( t ) = A 0 2 2 (1 + M I cos ω m t ) cos 2 ( ω 0 t + ? ) 頻率調制 E F ( t ) = A 0 cos( ω 0 t + M F sin ω m t + ? ) 相位調制 EP (t ) =?A0 cos(? 0t +?M P sin ? mt +??? ) 1 3 39。 1 3 39。 3 3 二、電光調制 (一 )電光調制原理 電光效應：某些材料在外加電場的作用下，其折射率發(fā)生變化 沿 z軸加電壓，晶體主軸 x、 y、 z變?yōu)?x’、 y’、 z，即坐標系沿 z KDP 軸轉 45186。 n x = n o ? n o γ 63 E Z 2 n 39。 y = n o + n o γ 63 E Z 2 沿 x方向振動的線偏振光通過長度為 L的晶體 產生的相位差為 ????=?2?????(n39。y ??nx ) =?2?????no?? 63 EZ L = 2?????no?? 63V 3 線性電光效應（ Pockels效應） 相位差 Δφ與所加電壓 V成正比的電光效應 一般把引起 π相位差的電壓 稱為半波電壓， Vπ或者 Vλ/2表示 V λ = λ / (2 n o γ 63 ) (二 )電光調制器 ???????V 1 ????????????V ? ????1 ??????V ? ?????1 3 ? ???2 2????光強透過率 T =?sin 2 ?????2 ???=????2 +??V V??T =?sin 2 ( +?? 4 2 V??) =???? 1 +?sin( m sin ? mt )??H???? 1 +?????m sin ? mt ??(Vm ?V??) 2 ????????????V??????????????????????????????2 ??????V???????????????????????? E (t ) =?A cos ? ? t ?? (n0 ????no ?? 63 Am sin ? mt )l ??三、 聲光調制 RamanNath聲光衍射 Bragg衍射 四、 磁光調制 原理 : 法拉第旋光效應 :線性偏振光經過磁性介質后 ,投射光偏振方向 會發(fā)生偏轉 ? (t)=? s LH rf H DC sin ? t 五、電源調制 /直接調制 定義 : 直接將調制信號加載于激光電源，從而使激光器發(fā)射的激 光強度或激光脈沖參數隨調制信號而變化的調制，稱為電 源調制成直接調制 六、干涉調制 邁克耳遜干涉儀調制光強