激光的特点及作用(常用激光的作用特点)
常用激光的作用特点
激光光源由工作物质、泵浦激励源和谐振腔 3部分组成。工作物质中的粒子(分子、原子或离子)在泵浦激励源的作用下,被激励到高能级的激发态,造成高能级激发态上的粒子数多于低能级激发态上的粒子数,即形成粒子数反转。粒子从高能级跃迁到低能级时,就产生光子,如果光子在谐振腔反射镜的作用下,返回到工作物质而诱发出同样性质的跃迁,则产生同频率、同方向、同相位的辐射。如此靠谐振腔的反馈放大循环下去,往返振荡,辐射不断增强,最终即形成强大的激光束输出。激光光源是指使用红、绿、蓝三基色固态激光器作为发光光源,或使用单色固态激光器激发荧光粉作为发光光源,或使用固态激光器结合LED作为系统光源的混合技术投影光源。激光光源具有下列特点:
1、单色性好。激光的颜色很纯,其单色性比普通光源的光高10倍以上。因此,激光光源是一种优良的相干光源,可广泛用于光通信。
2、方向性强。激光束的发散立体角很小,为毫弧度量级,比普通光或微波的发散角小2~3数量级。
3、光亮度高。激光焦点处的辐射亮度比普通光高10~100倍。激光光源的主要优势就是亮度高,色彩好,能耗低,寿命长且体积小。同时具备五种优势光源只有激光,LED光源也很厉害,却难在亮度上无法突破,因此未来在和激光光源的较量中始终无法处于一个等级。当然这些优势目前还没有办法完全展现,激光光源也具有成本较高,特别是在实现彩色显示的时候,绿色光源亮度、寿命与红蓝两色不匹配的难题目前也困扰着这个行业。
激光有什么特点有哪些用途
(1)亮度高由于激光的发射能力强和能量的高度集中,所以亮度很高,它比普通光源高亿万倍,比太阳表面的亮度高几百亿倍。
亮度是衡量一个光源质量的重要指标,若将中等强度的激光束经过会聚,可在焦点出产生几千到几万度的高温。
(2)方向性好激光发射后发散角非常小,激光射出20公里,光斑直径只有20——30厘米,激光射到38万公里的月球上,其光斑直径还不到2公里。
(3)单色性好光的颜色由光的不同波长决定,不同的颜色,是不同波长的光作用于人的视觉的不同而反映出来。
激光的波长基本一致,谱线宽度很窄,颜色很纯,单色性很好。由于这个特性,激光在通信技术中应用很广。
(4)相干性好相干性是所有波的共性,但由于各种光波的品质不同,导致它们的相干性也有高低之分。
普通光是自发辐射光,不会产生干涉现象。激光不同于普通光源,它是受激辐射光,具有极强的相干性,所以称为相干光。
激光具有哪三种特点
例如湖南华曙高科就把它分为3种:
1)制造速度快,成本低,节约了时间和成本,为传统的制造方法添增了新的活力。实习自由制造,产品制造过程以及产品造价几乎和产品的复杂性和批量无关。
2)采用非接触的加工模式,没有传统加工的残余力问题,工具的更新问题,无切割、噪声等,有利于保护环境。
3)可实现快速铸造,快速模具制造,特别适用于新品的开发和单件零件的生产。
常用激光的作用特点是
激光测距。
这是利用激光的单色性和相干性好、方向性强等特点,以实现高精度的计量和检测,如测量长度、距离、速度、角度等等。激光测距在技术途径上可分为脉冲式激光测距和连续波相位式激光测距。脉冲式激光测距原理与雷达测距相似,测距仪向目标发射激光信号,碰到目标就要被反射回来,由于光的传播速度是已知的,所以只要记录下光信号的往返时间,用光速(30万千米/秒)乘以往返时间的二分之一,就是所要测量的距离。
现在广泛使用的手持式和便携式测距仪,作用距离为数百米至数十千米,测量精度为五米左右。我国研制的对卫星测距的高精度测距仪,测量精度可达到几厘米。连续波相位式激光测距是用连续调制的激光波束照射被测目标,从测量光束往返中造成的相位变化,可换算出被测目标的距离。为了确保测量精度,一般要在被测目标上安装激光反射器。它测量的相对误差为百万分之一。
激光测距仪与微波雷达结合,还可以发挥激光波速窄的特长,弥补微波雷达低仰角工作时受地面干扰的不足。激光测距与光学经纬仪、红外及电视跟踪系统相结合,组成光电跟踪测量系统,既可作为靶场试验的测量设备,又常用作武器的光电火力控制系统。这种激光测距仪已广泛用于地面火炮、坦克炮的火控系统,大大提高了命中率。
激光的主要特性是什么
与一般光相比,激光具有四个特点:(1)亮度高
由于激光的发射能力强和能量的高度集中,所以亮度很高,它比普通光源高亿万倍,比太阳表面的亮度高几百亿倍。亮度是衡量一个光源质量的重要指标,若将中等强度的激光束经过会聚,可在焦点出产生几千到几万度的高温。
(2)方向性好
激光发射后发散角非常小,激光射出20公里,光斑直径只有20——30厘米,激光射到38万公里的月球上,其光斑直径还不到2公里。
(3)单色性好
光的颜色由光的不同波长决定,不同的颜色,是不同波长的光作用于人的视觉的不同而反映出来。激光的波长基本一致,谱线宽度很窄,颜色很纯,单色性很好。由于这个特性,激光在通信技术中应用很广。
(4)相干性好
相干性是所有波的共性,但由于各种光波的品质不同,导致它们的相干性也有高低之分。普通光是自发辐射光,不会产生干涉现象。激光不同于普通光源,它是受激辐射光,具有极强的相干性,所以称为相干光。
激光的特点及应用是什么
原理
激光加工是将激光束照射到工件的表面,以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。
激光加工的特点
激光具有的宝贵特性决定了激光在加工领域存在的优势:
①非接触加工,无工具磨损,不需要中途更换,并其能量及其移动速度均可调,可实现多种加工;
②激光束能量密度高,加工速度快,工件变形小、热影响区小,后续加工量小;
③它可加工材料范围广泛,可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点材料;
④激光束易于导向、聚焦;极易与数控系统配合对复杂工件进行加工; ⑤易与传统生产工艺组合,是一种极为灵活的加工技术;
⑥使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益好;
关于激光的特点
激光和普通光本质上来说都是电磁波,也都是光,但是他们的来源不同,特性不同。
1、激光的发光方式为定向发光,不像普通光那样是四面八方的发光,利用这个原理人类第一次对月球进行照射使用的就是激光,应为激光是定向发光的,其次是激光激光光束发散度极小且聚光性好。
2.激光亮度极好,超过太阳光的几百亿倍,照射距离远,可吧远距离的物体照亮。激光的大量光子能够集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度非常高。
2.激光颜色纯净,激光是单色光,不像普通光由7种颜色组成,谈不上单色性,激光发射的光色单一,波长只有一种,有利于我们的使用。
正因为激光有着与众不同的特点,所以在现在高科技不断发展的过程中,被运用于我们的生产加工机械上,如CO2激光打标机,激光切割机,光纤激光打标机,牛仔激光水洗机等。
激光有什么特点和应用
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,意思是“通过受激辐射光扩大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。激光的原理早在 1916年已被著名的犹太裔物理学家爱因斯坦发现。
原子受激辐射的光,故名“激光”。激光:原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。因此激光相比普通光源单色性、方向性好,亮度更高。
激光应用很广泛,有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。激光系统可分为连续波激光器和脉冲激光器。
激光的特点和作用是什么
激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点:即三好(单色性好、相干性好、方向性好)一高(亮度高)。
1 单色性好:普通光源发射的光子,在频率上是各不相同的,所以包含有各种颜色。而激光发射的各个光子频率相同,因此激光是最好的单色光源。
2 相干性好:由于受激辐射的光子在相位上是一致的,再加之谐振腔的选模作用,使激光束横截面上各点间有固定的相位关系3 方向性好:激光束的发散角很小,几乎是一平行的光线,激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右。
常用激光的作用特点是什么
能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,并指出了产生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。以后,激光器的种类就越来越多。按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器,其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束,激光波长可覆盖从微波到X射线的广阔波段。按工作方式分,有连续式、脉冲式、调Q和超短脉冲式等几类。大功率激光器通常都是脉冲式输出。各种不同种类的激光器所发射的激光波长已达数千种,最长的波长为微波波段的0.7毫米,最短波长为远紫外区的210埃,X射线波段的激光器也正在研究中。除自由电子激光器外,各种激光器的基本工作原理均相同,装置的必不可少的组成部分包括激励(或抽运)、具有亚稳态能级的工作介质和谐振腔( 见光学谐振腔)3部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位,从而实现光放大。谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向,从而使激光具有良好的定向性和相干性。1激光工作物质 是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系,有时也称为激光增益媒质,它们可以是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。对激光工作物质的主要要求,是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转,并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去;为此,要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。 2激励(泵浦)系统 是指为使激光工作物质实现并维持粒子数反转而提供能量来源的机构或装置。根据工作物质和激光器运转条件的不同,可以采取不同的激励方式和激励装置,常见的有以下四种。①光学激励(光泵)。是利用外界光源发出的光来辐照工作物质以实现粒子数反转的,整个激励装置,通常是由气体放电光源(如氙灯、氪灯)和聚光器组成。②气体放电激励。是利用在气体工作物质内发生的气体放电过程来实现粒子数反转的,整个激励装置通常由放电电极和放电电源组成。③化学激励。是利用在工作物质内部发生的化学反应过程来实现粒子数反转的,通常要求有适当的化学反应物和相应的引发措施。④核能激励。是利用小型核裂变反应所产生的裂变碎片、高能粒子或放射线来激励工作物质并实现粒子数反转的。 3光学共振腔 通常是由具有一定几何形状和光学反射特性的两块反射镜按特定的方式组合而成。作用为:①提供光学反馈能力,使受激辐射光子在腔内多次往返以形成相干的持续振荡。②对腔内往返振荡光束的方向和频率进行限制,以保证输出激光具有一定的定向性和单色性。共振腔作用①,是由通常组成腔的两个反射镜的几何形状(反射面曲率半径)和相对组合方式所决定;而作用②,则是由给定共振腔型对腔内不同行进方向和不同频率的光,具有不同的选择性损耗特性所决定的。分类 激光器的种类是很多的。下面,将分别从激光工作物质、激励方式、运转方式、输出波长范围等几个方面进行分类介绍。 4按工作物质分类 根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类:①固体(晶体和玻璃)激光器,这类激光器所采用的工作物质,是通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的;②气体激光器,它们所采用的工作物质是气体,并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同,而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等;③液体激光器,这类激光器所采用的工作物质主要包括两类,一类是有机荧光染料溶液,另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子(如Nd)起工作粒子作用,而无机化合物液体(如SeOCl)则起基质的作用;④半导体激光器,这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用,其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入),在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间,通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转,从而产生光的受激发射作用;⑤自由电子激光器,这是一种特殊类型的新型激光器,工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束,只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射,原则上其相干辐射谱可从X射线波段过渡到微波区域,因此具有很诱人的前景。5按激励方式分类 ①光泵式激光器。指以光泵方式激励的激光器,包括几乎是全部的固体激光器和液体激光器,以及少数气体激光器和半导体激光器。②电激励式激光器。大部分气体激光器均是采用气体放电(直流放电、交流放电、脉冲放电、电子束注入)方式进行激励,而一般常见的半导体激光器多是采用结电流注入方式进行激励,某些半导体激光器亦可采用高能电子束注入方式激励。③化学激光器。这是专门指利用化学反应释放的能量对工作物质进行激励的激光器,反希望产生的化学反应可分别采用光照引发、放电引发、化学引发。④核泵浦激光器。指专门利用小型核裂变反应所释放出的能量来激励工作物质的一类特种激光器,如核泵浦氦氩激光器等。 6按运转方式分类 由于激光器所采用的工作物质、激励方式以及应用目的的不同,其运转方式和工作状态亦相应有所不同,从而可区分为以下几种主要的类型。①连续激光器,其工作特点是工作物质的激励和相应的激光输出,可以在一段较长的时间范围内以连续方式持续进行,以连续光源激励的固体激光器和以连续电激励方式工作的气体激光器及半导体激光器,均属此类。由于连续运转过程中往往不可避免地产生器件的过热效应,因此多数需采取适当的冷却措施。②单次脉冲激光器,对这类激光器而言,工作物质的激励和相应的激光发射,从时间上来说均是一个单次脉冲过程,一般的固体激光器、液体激光器以及某些特殊的气体激光器,均采用此方式运转,此时器件的热效应可以忽略,故可以不采取特殊的冷却措施。③重复脉冲激光器,这类器件的特点是其输出为一系列的重复激光脉冲,为此,器件可相应以重复脉冲的方式激励,或以连续方式进行激励但以一定方式调制激光振荡过程,以获得重复脉冲激光输出,通常亦要求对器件采取有效的冷却措施。④调激光器,这是专门指采用一定的开关技术以获得较高输出功率的脉冲激光器,其工作原理是在工作物质的粒子数反转状态形成后并不使其产生激光振荡 (开关处于关闭状态),待粒子数积累到足够高的程度后,突然瞬时打开 开关,从而可在较短的时间内(例如10~10秒)形成十分强的激光振荡和高功率脉冲激光输出(见技术'" class=link>激光调 技术)。⑤锁模激光器,这是一类采用锁模技术的特殊类型激光器,其工作特点是由共振腔内不同纵向模式之间有确定的相位关系,因此可获得一系列在时间上来看是等间隔的激光超短脉冲(脉宽10~10秒)序列,若进一步采用特殊的快速光开关技术,还可以从上述脉冲序列中选择出单一的超短激光脉冲(见激光锁模技术)。⑥单模和稳频激光器,单模激光器是指在采用一定的限模技术后处于单横模或单纵模状态运转的激光器,稳频激光器是指采用一定的自动控制措施使激光器输出波长或频率稳定在一定精度范围内的特殊激光器件,在某些情况下,还可以制成既是单模运转又具有频率自动稳定控制能力的特种激光器件(见激光稳频技术)。⑦可调谐激光器,在一般情况下,激光器的输出波长是固定不变的,但采用特殊的调谐技术后,使得某些激光器的输出激光波长,可在一定的范围内连续可控地发生变化,这一类激光器称为可调谐激光器(见激光调谐技术)。7按输出波段范围分类 根据输出激光波长范围之不同,可将各类激光器区分为以下几种。①远红外激光器,输出波长范围处于25~1000微米之间, 某些分子气体激光器以及自由电子激光器的激光输出即落入这一区域。②中红外激光器,指输出激光波长处于中红外区(2.5~25微米)的激光器件,代表者为CO分子气体激光器(10.6微米)、 CO分子气体激光器(5~6微米)。③近红外激光器,指输出激光波长处于近红外区(0.75~2.5微米)的激光器件,代表者为掺钕固体激光器(1.06微米)、CaAs半导体二极管激光器(约 0.8微米)和某些气体激光器等。④可见激光器,指输出激光波长处于可见光谱区(4000~7000埃或0.4~0.7微米)的一类激光器件,代表者为红宝石激光器(6943埃)、 氦氖激光器(6328埃)、氩离子激光器(4880埃、5145埃)、氪离子激光器(4762埃、5208埃、5682埃、6471埃)以及一些可调谐染料激光器等。⑤近紫外激光器,其输出激光波长范围处于近紫外光谱区(2000~4000埃),代表者为氮分子激光器(3371埃)氟化氙(XeF)准分子激光器(3511埃、3531埃)、 氟化氪(KrF)准分子激光器(2490埃)以及某些可调谐染料激光器等⑥真空紫外激光器,其输出激光波长范围处于真空紫外光谱区(50~2000埃)代表者为(H)分子激光器 (1644~1098埃)、氙(Xe)准分子激光器(1730埃)等。⑦X射线激光器, 指输出波长处于X射线谱区(0.01~50埃)的激光器系统,目前软X 射线已研制成功,但仍处于探索阶段8激光器的进展及其应用激光器的发明是20世纪科学技术的一项重大成就。它使人们终于有能力驾驶尺度极小、数量极大、运动极混乱的分子和原子的发光过程,从而获得产生、放大相干的红外线、可见光线和紫外线(以至X射线和γ射线)的能力。激光科学技术的兴起使人类对光的认识和利用达到了一个崭新的水平。 由于激光器具备的种种突出特点,因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面,并在许多领域引起了革命性的突破。比如,人们利用激光集中而极高的能量,可以对各种材料进行加工,能够做到在一个针头上钻200个孔;激光作为一种在生物机体上引起刺激、变异、烧灼、汽化等效应的手段,已在医疗、农业的实际应用上取得了良好效果;在通信领域,一条用激光柱传送信号的光导电缆,可以携带相当于2万根电话铜线所携带的信息量;激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距等方面外,多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。 今后,随着人类对激光技术的进一步研究和发展,激光器的性能和成本将进一步降低,但是它的应用范围却还将继续扩大,并将发挥出越来越巨大的作用。
常用激光的作用特点有哪些
激光切割机已经渗透到我们生活的方方面面,用途也很是广泛。虽然说对工件的切割可以有很多种方法,但是激光切割机却和平常的切割方式不同,它主要还是通过激光的方式对物体进行切割,适用于切割多种材料,一般亚克力,皮革,布料,金属等等都比较适合。根据功率幅面的大小可以用在不同的行业。 布料的切割可以用在制衣、地毯、工业面料等方面,亚克力切割机可以用在亚克力工艺品制作等方面、木板的切割可以用作模型制作、金属的切割可以代替原始的切割做各类金属制品等。 在2000年以前,国内生产服装激光加工设企业并不是太多。但如今,激光设备生产企业如雨后春笋般发展起来,目前国内大小企业已达到几十家了之多。激光技术在服装行业的应用对我国服装加工以及服装品牌竞争力的提升起到了推波助澜的作用。但是面对这么多的企业,服装企业怎样正确选择加工设备,使企业能以较少的投资获得最大的回报呢?从以下几个方面对选购激光设备需要注意的地方加以说明,希望能对广大服装行业的朋友有一点帮助。 如何选正确的机型 目前,激光加工设备运用在服装行业的主要产品有高速激光裁剪机、全自动激光切割机、激光裁床、互移式双头激光裁剪机、全自动激光叨割机和激光打标机等。每——种设备的不同加:正幅面是 不同的。上述设备除激光打标机外,都可以进行布料裁剪裁片、服装打样、商标、贴布绣切割、皮革雕花钻孔、牛仔喷花、绣花等工艺的作业。而就全自动激光切割机而言,它的平台是可以运动的,与送料装置配合起来就实现了自动加工的目的。激光裁床主要运用于大幅面的加工;互移式双头激光裁剪机除秉承了激光裁剪的特点外,它的两个激光头可以——起运动作业也可以分开作业;全自动商标切割机能对诸如商标、绣花等图案进行自动识别和建模、自动搜索,同时也能对与标准图形特征相似的图形进行采集和自动识别切割。 所以服装企业在选购设备时,先要弄清楚自己企业的生产范围、加工材料和加工量等,从而确定要采购的设备的机型、幅面和数量,为后期的采购工作做简单的铺垫。在必要的时候可以就相关的技术问题向激光设备生产企业的相关专业人土进行咨询,武汉天琪激光有完善各个行业激光解决方案,可以为您提供性价比最好最高的解决方案,帮助您的企业节约成本。 总之激光切割机之所以能够在多种行业之间应用最根本的原因还是他能够通过控制和调节使用的功率来让激光切割机不断的应用下来。激光切割机未来的趋势也会更加的广泛。