激光的一些问题

因本人实验原因，需要是用激光进行镭雕加工，但此前对激光一点都没有了解，希望各位多多指教。
1.激光产生的原理是什么？
2.为什么激光的能量这么高？
3.激光的能量从何而来？
4.为什么激光的定向性非常好(激光器发射的激光，天生朝一个方向射出)？
5.激光可以使金属氧化物变为金属单质吗？原理是什么？
6.希望推荐一下激光镭雕加工方面的书籍。

ttb2016	2019-04-27 17:32
推荐阅读激光原理（第六版）电子书-周炳琨 0BHSeO, ZG-[Gz http://www.opticsky.cn/read-htm-tid-73852.html

redjunk

2019-05-01 20:01

Q1.激光产生的原理是什么？
A1: 激光产生三要素增益介质+泵浦源+反馈腔；推荐《固体激光工程》从工程角度纤细解释固体激光器，比周炳琨的教科书贴近工程和实际；

Q2.为什么激光的能量这么高？
A2: 激光大体上分气体/固体/光纤/半导体，能量转化率最高的是半导体集光器，可以到达 70%；
至于你说的“能量”高，这个似乎理解有些误区吧，比如说脉冲激光器，平均能量并不高，但是因为从时间上被压缩到纳秒/皮秒/飞秒/阿秒，所以峰值功率变得异常强大，甚至可以跟太阳比拟，被用来加工材料

3.激光的能量从何而来？
A3:激光也要遵循能量转化守恒定律，当然从泵浦源来了，或者是光泵浦，光纤激光器通常用半导体集光器泵浦；或者是直接电泵浦，比如说半导体激光器直接电激励

4.为什么激光的定向性非常好(激光器发射的激光，天生朝一个方向射出)？
Q4:这个世界上没有天生的东西，激光方向性能好，是因为两个镜子形成正反馈的腔体，如果两个镜子互相平行，只用垂直于镜面的光线，也就是光轴方向的模式“生存”下来，其他的模式逐渐被耗散掉；这里可以把光线的理解方式放弃掉，更加科学应该用模式，就是任何物理结构都要形成自己的一套模式；数学上就是一套本征函数，类似于傅里叶变换的各种基函数；相应的激光腔体内部也要形成各种模式，通常基模式被人们喜欢，因为用处最大，光强分布为典型的高斯分布；但是一旦出射后，到了自由空间。立刻成为厄密-高斯基模式，但是通常人们不注意他们之间的区别了，因为两者大体上都是高斯函数分布

5.激光可以使金属氧化物变为金属单质吗？原理是什么？
A5:这个看周炳琨的教科书没用，涉及到光和物质相互作用，属于物理材料化学学科感兴趣的话题
激光目前主要应用于打孔/打标/切割/焊接等制造业最爱；其次是激光雷达，光通讯，医疗，在一个就是科研院校用激光作为工具，探索物质结构，化学成分，生物分子结构，细菌内部结构，甚至DNA等等；然后半导体芯片集成度越高，需要光刻写的波长越短，比如说著名的世界唯一能够生产深紫外激光的光刻机器，荷兰的ASML公司，每一台机器售价一亿欧元，不讲价，爱买不买；中兴就是这样被美国人卡住了脖子不得不屈服

6.希望推荐一下激光镭雕加工方面的书籍。
A6：激光雕刻需要非线性光学的一些知识，这个又不是周炳琨的教科书可以解决的，背后机制可能是双光子吸收导致材料变性；或者 LIBS等机制总之，光学一切问题，最终都是通过该表物质的折射率改变来表现出来的

vurtne_000	2019-05-06 09:48
你不如去问度娘

秋天回不来

2019-05-28 17:02

redjunk:Q1.激光产生的原理是什么？ 93aRWEu3
A1: 激光产生三要素增益介质+泵浦源+反馈腔；推荐《固体激光工程》从工程角度纤细解释固体激光器，比周炳琨的教科书贴近工程和实际； 1:+f@#
Q2.为什么激光的能量这么高？ U:n3V
A2: 激光大体上分气体/固体/光纤/半导体，能量转化率最高的是半导体集光器，可以到 .. (2019-05-01 20:01) !C$bOhc

超赞，很专业！

斜廊_倚月	2020-03-12 14:27
合格二楼

redjunk	2023-03-18 11:08
秋天回不来:超赞，很专业！[表情] (2019-05-28 17:02) ,1}c% C*,Q /R2K3E# 兄弟，真要是帮忙，给些金币吧，急需下载资料哈

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