什么叫激光

激光在我國最初被稱(chēng)為“萊塞”，既英語(yǔ)“Laser”的譯音，而“Laser”是“Light amplification by stimulated emission of radiation”（意為“輻射的受激發(fā)射光放大”）的縮寫(xiě)。大約在1964年，根據錢(qián)學(xué)森院士的建議，把光受激發(fā)器改稱(chēng)為“激光”或“激光器”。

世界上第一臺激光器是美國科學(xué)家梅曼（T.H.Maiman）于1960年研究成功的。這臺紅寶石激光器是用一根紅寶石棒作為發(fā)光物質(zhì)（棒兩頭鍍上銀膜形成反射鏡面），棒外套上一支螺旋狀的疝氣燈，為了充分利用疝燈光，梅曼又在螺旋疝燈外套上一個(gè)反射率很高的圓柱，以便使更多的疝燈光照到紅寶石上。

早在1916年愛(ài)因斯坦就曾發(fā)表過(guò)一篇論文，提出了一種現在叫光學(xué)感應吸收和光學(xué)感應發(fā)射的觀(guān)點(diǎn)（又叫受激吸收和發(fā)射）。有誰(shuí)能想到，這一觀(guān)點(diǎn)后來(lái)竟成為激光器的主要物理基礎。

在世界上第一臺紅寶石激光器問(wèn)世不久，1960年年底，由工作在貝爾實(shí)驗室的賈范發(fā)明了世界上第一臺氦氖激光器，并且在其影響下產(chǎn)生出一系列氣體激光器。

此后，1962年出現了半導體激光器；1964年由帕特爾（C.Patel）發(fā)明了第一臺CO2激光器；1965年發(fā)明了第一臺YAG激光器；1968年開(kāi)始發(fā)展高功率CO2激光器；直至1971年出現了第一臺商用1KWCO2激光器。

由王之江領(lǐng)導建立的國內第一個(gè)固體紅寶石激光器裝置是1961年9月在中國科學(xué)院長(cháng)春光機所成功運行的；由鄧錫銘領(lǐng)導建立的我國第一臺氣體激光裝置（氦氖激光器）是1963年7月也是在中國科學(xué)院長(cháng)春光機所成功運行的。其后在該所相繼由王乃弘建立了鎵砷半導體激光器；劉頌豪、沃新能用所里生產(chǎn)的晶體建立了氟化鈣激光器；干福熹等建立了釹玻璃激光器；劉順福建立了含釹鎢酸鈣晶體激光器；呂大元、余文炎建立了轉鏡Q開(kāi)關(guān)激光器。

激光有四大特性即高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。激光所具有的上述優(yōu)異特性是普通光源望塵莫及的。

由于激光具有的寶貴特性，因此就給激光加工帶來(lái)如下一些其他方法所不具備的可貴特點(diǎn)：

（1）由于它是無(wú)接觸加工，并且高能量激光束的能量及其移動(dòng)速度均可調，因此可以實(shí)現多種加工的目的；
（2）它可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)的材料；
（3）激光加工過(guò)程中無(wú)“刀具”磨損，無(wú)“切削力”作用于工件；
（4）激光加工過(guò)程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，對非激光照射部位沒(méi)有或影響極小。因此，其熱影響區小，工件熱變形小，后續加工量��；
（5）它可通過(guò)透明介質(zhì)對密閉容器內的工作進(jìn)行各種加工；
（6）由于激光束易于導向、聚焦實(shí)現作各方向變換，極易與數控系統配合，對復雜工件進(jìn)行加工，因此它是一種極為靈活的加工方法。

激光技術(shù)具有很廣又很強的滲透性。如今，激光技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)、農業(yè)、醫學(xué)、軍工、科學(xué)研究以及人們的現代生活中得到了廣泛應用。激光應用于檢測、測距、準直，可大大提高測量精度和自動(dòng)化程度，使其在機械、建筑、冶金、汽車(chē)、石油和國防等領(lǐng)域得到了廣泛應用。美國原國家標準局曾預測：工業(yè)檢測任務(wù)的百分之九十將由激光和光電檢測來(lái)完成。激光應用于通訊，使通訊技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍；激光應用于信息儲存，已使視聽(tīng)技術(shù)發(fā)生了重大變革；激光分色、打印促進(jìn)了印刷技術(shù)的發(fā)展；激光應用于醫學(xué)，已可治療110多種疾病，具有獨特的效果，是其它醫療器械無(wú)法比擬的。

激光應用于材料加工，如打孔、切割、焊接、熱處理、打標和微加工等，解決了許多常規方法無(wú)法解決或很難解決的難題，大大提高惡劣工作效率和加工質(zhì)量，被譽(yù)為未來(lái)制造系統共同的加工手段。在發(fā)達國家的加工業(yè)中，已逐步進(jìn)入“光加工”時(shí)代。日本估計到2000年激光加工將占整個(gè)加工業(yè)的10%。據統計，國外已有3600多臺同業(yè)激光器在汽車(chē)生產(chǎn)中應用，如僅西門(mén)子公司的一個(gè)部分在流水線(xiàn)上就采用了400多臺激光器。單是激光點(diǎn)焊代替電阻焊，沒(méi)每輛轎車(chē)就可節省56kg金屬，而且還可減少大量燃油消耗，經(jīng)濟效益和社會(huì )效益十分可觀(guān)。應用激光毛化軋錕比噴丸毛化軋錕的壽命提高三倍，同時(shí)還提高了軋板的質(zhì)量。在國外，激光毛化板比噴丸毛化板的售價(jià)高15%左右，可見(jiàn)其效益十分可觀(guān)。我國在60年代中期開(kāi)始就在鐘表行業(yè)的寶石軸承加工中采用激光打孔，現累計產(chǎn)值已達22億元。

隨著(zhù)對有關(guān)基本理論研究的不斷深化，各類(lèi)激光器件不斷的發(fā)展，從而使其應用領(lǐng)域也不斷拓寬，應用規模逐漸擴大，所獲得的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益更加顯著(zhù)。作為高技術(shù)重要組成部分之一的激光技術(shù)，是20世紀科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標志和現代信息社會(huì )光電子技術(shù)重要支柱之一。其發(fā)展不僅受到技術(shù)先進(jìn)國家的高度重視，而且也受到許多發(fā)展中國家的高度重視，并給予高強度的投入。80年代以來(lái)，不少?lài)�家政府都把激光技術(shù)列入國家級發(fā)展計劃。例如，美國的“激光核聚變計劃”、德國的“激光2000”、英國的“阿維爾計劃”、日本的“激光研究五年計劃”等等。這些計劃的實(shí)施使激光技術(shù)得到迅速發(fā)展，并且已經(jīng)形成了一個(gè)生機勃勃的新興產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，激光技術(shù)的發(fā)展大大促進(jìn)了多種學(xué)科、多種技術(shù)和多種生產(chǎn)水平的進(jìn)步和提高，其影響之大，舉世矚目。