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课件网) 激光的特性及其应用 一、激光的特性 方向性好：普通光向四面八方辐射，而激光基本沿 某一直线传播，激光束的发散角很小 单色性好：指光强按频率的分布状况，激光的 频谱宽度非常窄 高亮度：在单位面积、单位立体角内的输出功率特别大 相干性好：时间相干性和空间相干性都很好 激光也是光，它与普通光没有本质上的区别，但激光又是 一种特殊的光，它与普通光源相比有四个特点 1.方向性好 一束激光射到~38万km的月球上，光斑的直径只有~2km 手电筒的光射到几米处，扩展成很大的光斑。 利用激光准直仪可使长为2.5km的隧道掘进偏差不超过16nm. 激光束是高度平行的光束。 激光束发散角小，约为10-4rad量级，对应的立体 角在10-6sr量级。普通光源发出的光向各个方向 传播。 光波的单色性可表示为 2.单色性好 单色性最好的氪灯Kr86 Δ =4.7×10-3 nm 稳频He—Ne激光器 3.亮度高 激光器能产生宽度极窄的光脉冲，使用锁模技术，可产生10-14s的光脉冲。由于能量被集中在极短的时间内发射出来，因此光功率极高。 干的 特制的氦 氖激光器输出的光束，相干长度达2 107km。氪灯只有38.5cm。 4.相干性好 二、激光的应用 1.工业领域 激光打孔 激光打孔的特点：速度快、效率高，可在硬、脆、软等各类材料上进行，可获得大的深径比等 激光能量在时间和空间上高度集中，能在极小区域产生几百万度的高温。 激光切割 激光切割的特点：速度快、无接触、精度高、切缝光滑 激光焊接 激光焊接的特点：焊接点均匀、美观、精度高 激光热处理 激光热处理的特点：处理速度快、变形小、效率高 激光技术问世时间虽短，但发展速度惊人，尤其是在军事领域中的应用。79年中越自卫反击战使用了激光武器，82年英阿马岛战争使用了激光武器，后来的一些局部战争大多都使用了激光武器，尤其是美国参战的，基本上都使用了激光武器及其设备，如：海湾战争，科索沃战争，据报道，直接参战的多国部队战斗机，都配备了机载激光投弹制导仪，大大提高了命中率。现在世界上有许多国家都有激光制导仪，但目前最好的是美国的“低空飞行和夜间红外线追踪系统”，它不需地面人员指挥，便可自动瞄准敌方目标进行导弹袭击。随着激光技术的进一步发展，激光武器将会越来越先进，它必将在未来太空作战中发挥巨大的作用。 2.军事领域 激光在军事上应用范围很广。主要是利用它的方向性、 单色性、相干性和高亮度的优点，用它进行激光制导、 激光测距、激光雷达、激光通讯、激光侦察和制成激光武器等。 激光制导 激光制导是继雷达、红外、电视制导之后发展起来的一种精确制导技术。目前已投入使用和正在研制的激光制导武器有激光制导炸弹、空地导弹、空地反坦克导弹、炮弹、火箭弹、防空导弹等。目前激光制导武器主要采用半主动式回波制导和半主动式波束制导两种。 激光制导炸弹 空地导弹 火箭弹 防空导弹 激光制导的优点： 1. 命中率高。经多次实验证明命中率可在97%。 2. 抗电磁干扰能力强。激光属于可见光，故不受电磁波干扰。 3. 制导系统体积小，重量轻、结构简单、造价低廉。 但是，激光制导也存在其缺点：主要是受天气影响较大。 大雨浓雾、扬尘(烟幕)使激光传输受限制难以正常工作。 激光测距 激光测距机的类型很多，结构也不尽相同。在军事领域中，激光测距机主要用于地形测量、战场前沿测距、火炮测距、飞机、导弹测距和云层测量等。目前世界各国的激光测距机大部分装配于坦克、地炮、舰炮和机载武器等，少数型 号装备于迫击炮、枪榴弹发射器等步兵武器。 激光测距的优点： 1. 操作简便、速度快 2. 测距精度高。 3. 体积小、重量轻。 4. 抗电磁干扰。 激光测距的主要缺点：不能全天候使用，其作用距离受 天气 ... ...
