現(xiàn)代制造技術(shù)山穎第十章

1、黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院自動化學(xué)院自動化學(xué)院山穎山穎現(xiàn)代制造技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)第一章第一章 現(xiàn)代制造技術(shù)概述現(xiàn)代制造技術(shù)概述 第二章第二章 CADCAD、CAECAE、CAPPCAPP與與CAM CAM 第三章第三章 數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù) 第四章第四章 柔性制造柔性制造 第五章第五章 虛擬制造虛擬制造 第六章第六章 快速原型制造快速原型制造 第七章第七章 敏捷制造敏捷制造 第八章第八章 CIMSCIMS：現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)：現(xiàn)代集成制造系統(tǒng) 第九章第九章 智能制造與網(wǎng)絡(luò)制造智能制造與網(wǎng)絡(luò)制造 第十章第十章 激光技術(shù)激光技術(shù)第十一章第十一章 綠色制造綠色制造 第十章第十章 綠色制造綠

2、色制造第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)一、激光原理及產(chǎn)生過程一、激光原理及產(chǎn)生過程二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用一、激光加工技術(shù)簡介一、激光加工技術(shù)簡介二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新創(chuàng)新一、激光技術(shù)發(fā)展一、激光技術(shù)發(fā)展5050年：從無用到無盡可能年：從無用到無盡可能二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)v應(yīng)知：應(yīng)知： 1 1了解什么是激光技術(shù)及其應(yīng)用；了解什么是激光技術(shù)及其應(yīng)用

3、； 2 2了解激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)了解激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新應(yīng)用及創(chuàng)新v應(yīng)會：應(yīng)會：通過網(wǎng)絡(luò)了解激光技術(shù)的新發(fā)展。通過網(wǎng)絡(luò)了解激光技術(shù)的新發(fā)展。v重點(diǎn)：重點(diǎn)：了解激光技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。了解激光技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。 v難點(diǎn)：難點(diǎn)：了解激光技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。了解激光技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。 第十章第十章 激光技術(shù)激光技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)一、激光原理及產(chǎn)生過程一、激光原理及產(chǎn)生過程二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用一、激光加工技術(shù)簡介一、激光加工技術(shù)簡介二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光

4、加工技術(shù)的應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新創(chuàng)新一、激光技術(shù)發(fā)展一、激光技術(shù)發(fā)展5050年：從無用到無盡可能年：從無用到無盡可能二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)l激光激光6060年代的新光源。年代的新光源。l特點(diǎn)特點(diǎn)方向性好、亮度高方向性好、亮度高、單色性好等特點(diǎn)，波長范、單色性好等特點(diǎn)，波長范圍從軟圍從軟X X射線到遠(yuǎn)紅外。射線到遠(yuǎn)紅外。l激光器激光器可按工作物質(zhì)、可按工作物質(zhì)、激勵方式、運(yùn)轉(zhuǎn)方式、工作激勵方式、運(yùn)轉(zhuǎn)方式、工作波長等不同方法分類。波長等不同方法分類

5、。 l廣泛的應(yīng)用單元技術(shù)有共振廣泛的應(yīng)用單元技術(shù)有共振腔設(shè)計與腔設(shè)計與選模、倍頻、調(diào)諧選模、倍頻、調(diào)諧、Q Q開關(guān)、鎖模、穩(wěn)頻和放大開關(guān)、鎖模、穩(wěn)頻和放大技術(shù)技術(shù)等。等。v一、激光原理及產(chǎn)生過程一、激光原理及產(chǎn)生過程第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)v 1 1激光原理激光原理: :l激光（激光（LASERLASER）于）于19601960年面世，年面世，LASERLASER是英文的是英文的“受激放射光放大受激放射光放大”的首字母縮寫。激光就是一種因的首字母縮寫。激光就是一種因刺激刺激產(chǎn)生輻射而產(chǎn)生輻射而強(qiáng)化強(qiáng)化的光。的光。l在電管中以在電管中以光或電流的能量光或電流的能量來撞擊來撞擊某些晶

6、體或原子易受激發(fā)的物質(zhì)，某些晶體或原子易受激發(fā)的物質(zhì)，使其原子的電子達(dá)到受激發(fā)的高能使其原子的電子達(dá)到受激發(fā)的高能量狀態(tài)，當(dāng)這些電子要回復(fù)到平靜量狀態(tài)，當(dāng)這些電子要回復(fù)到平靜的低能量狀態(tài)時，的低能量狀態(tài)時，原子就會射出光原子就會射出光子子，以放出多余的能量；而接著，以放出多余的能量；而接著，這些被放出的光子又會撞擊其它原這些被放出的光子又會撞擊其它原子，子，激發(fā)更多的原子產(chǎn)生光子，激發(fā)更多的原子產(chǎn)生光子，引引發(fā)一連串的連鎖反應(yīng)，并且都朝同發(fā)一連串的連鎖反應(yīng)，并且都朝同一個方前進(jìn)，形成強(qiáng)烈而且集中朝一個方前進(jìn)，形成強(qiáng)烈而且集中朝向某個方向的光。因此強(qiáng)的激光甚向某個方向的光。因此強(qiáng)的激光甚至可用作

7、切割鋼板！至可用作切割鋼板！123465激光原理示意圖激光原理示意圖第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)v一、激光原理及產(chǎn)生過程一、激光原理及產(chǎn)生過程第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)v 1 1激光特征激光特征l 激光有以下激光有以下三大特性三大特性：l （1 1）單色波長：單色波長：激光是單色的激光是單色的，或者說是單頻的。有一些激光，或者說是單頻的。有一些激光器可以同時產(chǎn)生不同頻器可以同時產(chǎn)生不同頻l 率的激光，但是這些激光是互相率的激光，但是這些激光是互相隔離的，使用時也是分開的。隔離的，使用時也是分開的。l （2 2）同調(diào)性：同調(diào)性：激光是相干光。激光是相干光。相干光的特征是其所

8、有的光波都相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一個是同步的，整束光就好像一個“波列波列”。l （3 3）平行光束：平行光束：激光是高度集激光是高度集中的，也就是說它要走很長的一中的，也就是說它要走很長的一段距離才會出現(xiàn)分散或者收斂的段距離才會出現(xiàn)分散或者收斂的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。v一、激光原理及產(chǎn)生過程一、激光原理及產(chǎn)生過程第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)v 3 3激光的產(chǎn)生過程激光的產(chǎn)生過程l第一：激發(fā)。第一：激發(fā)。把基態(tài)上的粒子激把基態(tài)上的粒子激發(fā)到高能級去，從低能級發(fā)到高能級去，從低能級高級高級去的過程稱為激發(fā)或抽運(yùn)。去的過程稱為激發(fā)或抽運(yùn)。l第二：輻射。第二：輻射。被激發(fā)到

9、高能級后被激發(fā)到高能級后的粒子，力圖回到基態(tài)上去，放的粒子，力圖回到基態(tài)上去，放出激發(fā)時所吸收的能量，從高級出激發(fā)時所吸收的能量，從高級回到低能級去的過程稱為躍遷。回到低能級去的過程稱為躍遷。l（1 1）自發(fā)躍遷）自發(fā)躍遷原子內(nèi)部運(yùn)原子內(nèi)部運(yùn)動規(guī)律所導(dǎo)致的躍遷稱為自發(fā)躍動規(guī)律所導(dǎo)致的躍遷稱為自發(fā)躍遷。遷。l（2 2）受激躍遷）受激躍遷由于入射光由于入射光子的感應(yīng)或激勵，導(dǎo)致激發(fā)原子子的感應(yīng)或激勵，導(dǎo)致激發(fā)原子從高能級躍遷到低能級去，這個從高能級躍遷到低能級去，這個過程稱為受激躍遷或感應(yīng)躍遷。過程稱為受激躍遷或感應(yīng)躍遷。v一、激光原理及產(chǎn)生過程一、激光原理及產(chǎn)生過程第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光

10、技術(shù)基礎(chǔ)v 3 3激光的產(chǎn)生過程激光的產(chǎn)生過程l第三：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和激光的形成第三：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和激光的形成l當(dāng)光子通過某一介質(zhì)時，它可能當(dāng)光子通過某一介質(zhì)時，它可能被原子（或離子、分子）所被原子（或離子、分子）所吸收吸收，從而使原子從低能級激發(fā)到高，從而使原子從低能級激發(fā)到高能級去，此過程稱為能級去，此過程稱為“共振吸收共振吸收”或稱光的受激吸收。另外，入或稱光的受激吸收。另外，入射光也能引起處于高能級的原子射光也能引起處于高能級的原子發(fā)生受激輻射。人為地施加一定發(fā)生受激輻射。人為地施加一定能量，使高能級上具有較多的粒能量，使高能級上具有較多的粒子數(shù)分布，子數(shù)分布，產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的

11、物的物質(zhì)就稱為活性物質(zhì)。質(zhì)就稱為活性物質(zhì)。l第四：光學(xué)共振腔第四：光學(xué)共振腔l激光所以具有良好的單色性、方激光所以具有良好的單色性、方向性以及較高的亮度，主要是取向性以及較高的亮度，主要是取決于光學(xué)共振腔的作用。于決于光學(xué)共振腔的作用。于工作工作物質(zhì)的兩端加上兩快相互平行的物質(zhì)的兩端加上兩快相互平行的反光鏡反光鏡，其中一塊是全反射鏡，其中一塊是全反射鏡，另一塊是半反射鏡，這就是光學(xué)另一塊是半反射鏡，這就是光學(xué)共振腔的主要結(jié)構(gòu)。共振腔的主要結(jié)構(gòu)。v 1 1激光器的結(jié)構(gòu)激光器的結(jié)構(gòu)l 激光工作介質(zhì)、激勵源和諧振腔三激光工作介質(zhì)、激勵源和諧振腔三個部分。個部分。l （1 1）激光工作介質(zhì)：）激光工作

12、介質(zhì)：可以是氣體可以是氣體、液體、固體或半導(dǎo)體，可以實(shí)現(xiàn)、液體、固體或半導(dǎo)體，可以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，以制造獲得激光的必粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，以制造獲得激光的必要條件。要條件。l （2 2）激勵源：）激勵源：一般可以用氣體放一般可以用氣體放電的辦法來利用具有動能的電子去電的辦法來利用具有動能的電子去激發(fā)介質(zhì)原子，稱為電激勵；也可激發(fā)介質(zhì)原子，稱為電激勵；也可用脈沖光源來照射工作介質(zhì)，稱為用脈沖光源來照射工作介質(zhì)，稱為光激勵；還有熱激勵、化學(xué)激勵等光激勵；還有熱激勵、化學(xué)激勵等。各種激勵方式被形象化地稱為泵。各種激勵方式被形象化地稱為泵浦或抽運(yùn)。浦或抽運(yùn)。l （3 3）諧振腔：）諧振腔：光學(xué)諧振腔，實(shí)際光學(xué)諧

13、振腔，實(shí)際是在激光器兩端，面對面裝上兩塊是在激光器兩端，面對面裝上兩塊反射率很高的鏡。反射率很高的鏡。l。v二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)v 2 2激光器的種類激光器的種類l 按介質(zhì)分固體激光器（紅寶石按介質(zhì)分固體激光器（紅寶石、玻璃、釔鋁石榴石）、氣體、玻璃、釔鋁石榴石）、氣體激光器（氦氖、激光器（氦氖、coco2 2）、液）、液體激光器（氦氖、氬離子）體激光器（氦氖、氬離子）和半導(dǎo)體激光器（砷化鎵）。和半導(dǎo)體激光器（砷化鎵）。l 激光輸出方式的不同又可分為激光輸出方式的不同又可分為連續(xù)激光器和脈沖激光器。連續(xù)激光器和脈沖激光器。v二、激光

14、器的結(jié)構(gòu)和種類二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)紅寶石激光器紅寶石激光器coco2 2激光器激光器氦氖激光器氦氖激光器半導(dǎo)體激光器半導(dǎo)體激光器v激光：受激輻射的光放大。激光：受激輻射的光放大。v發(fā)展方向：優(yōu)質(zhì)、高效、低成本、節(jié)能和環(huán)保。發(fā)展方向：優(yōu)質(zhì)、高效、低成本、節(jié)能和環(huán)保。v組成：組成：第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)電 容 電 阻觸 發(fā) 器充 電 電 源聚 光 腔介 質(zhì) 膜 片 （ R1）工 作 物 質(zhì)介 質(zhì) 膜 片 （ R2）氙 燈第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)固體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖固體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖第十章第十章 激光技術(shù)激光技術(shù)第一節(jié)第一節(jié)

15、 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)一、激光原理及產(chǎn)生過程一、激光原理及產(chǎn)生過程二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用一、激光加工技術(shù)簡介一、激光加工技術(shù)簡介二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新創(chuàng)新一、激光技術(shù)發(fā)展一、激光技術(shù)發(fā)展5050年：從無用到無盡可能年：從無用到無盡可能二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新v一、激光加工技術(shù)簡介一、激光加工技術(shù)簡介第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用l激光加工技術(shù)

16、是利用激光束與物激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料質(zhì)相互作用的特性對材料( (包括金屬包括金屬與非金屬與非金屬) )進(jìn)行進(jìn)行切割、焊接、表面處切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及作為光源，理、打孔、微加工以及作為光源，識別物體等的一門技術(shù)識別物體等的一門技術(shù)，傳統(tǒng)應(yīng)用，傳統(tǒng)應(yīng)用最大的領(lǐng)域為激光加工技術(shù)。最大的領(lǐng)域為激光加工技術(shù)。l熱加工和冷加工熱加工和冷加工均可應(yīng)用在金屬均可應(yīng)用在金屬和非金屬材料，進(jìn)行和非金屬材料，進(jìn)行切割，打孔，切割，打孔，刻槽，標(biāo)記等?？滩?，標(biāo)記等。l熱加工金屬材料進(jìn)行焊接熱加工金屬材料進(jìn)行焊接，表面，表面處理，生產(chǎn)合金，切割均是極有利處理，生產(chǎn)合金，切

17、割均是極有利的。的。l冷加工則對光化學(xué)沉積，冷加工則對光化學(xué)沉積，激光快激光快速成形技術(shù)，激光刻蝕和氧化速成形技術(shù)，激光刻蝕和氧化等都等都很合適。很合適。v二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用2 2激光切割激光切割3 3激光焊接激光焊接4 4激光雕刻激光雕刻5 5激光打孔激光打孔6 6激光蝕刻激光蝕刻7 7激光手術(shù)激光手術(shù)8 8激光武器激光武器9 9激光能源激光能源激光快速成形激光快速成形激光切割激光切割激光焊接激光焊接v二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用2 2激光切割

18、激光切割3 3激光焊接激光焊接4 4激光雕刻激光雕刻5 5激光打孔激光打孔6 6激光蝕刻激光蝕刻7 7激光手術(shù)激光手術(shù)8 8激光武器激光武器9 9激光能源激光能源激光雕刻激光雕刻激光打孔激光打孔v二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光蝕刻激光蝕刻激光手術(shù)激光手術(shù)鈥激光碎石鈥激光碎石v二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光手術(shù)激光手術(shù)激光武器（激光武器（燒蝕、激波、輻射燒蝕、激波、輻射效應(yīng)）效應(yīng)）v二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及

19、其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用v 1 1激光快速成形激光快速成形v 2 2激光切割激光切割v 3 3激光焊接激光焊接v 4 4激光雕刻激光雕刻v 5 5激光打孔激光打孔v 6 6激光蝕刻激光蝕刻v 7 7激光手術(shù)激光手術(shù)v 8 8激光武器激光武器v 9 9激光能源激光能源v 1010激光熱處理激光熱處理2 2激光切割激光切割3 3激光焊接激光焊接4 4激光雕刻激光雕刻5 5激光打孔激光打孔6 6激光蝕刻激光蝕刻7 7激光手術(shù)激光手術(shù)8 8激光武器激光武器9 9激光能源激光能源激光能源激光能源激光熱處理激光熱處理第十章第十章 激光技術(shù)激光技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 激光技術(shù)基礎(chǔ)激光技術(shù)基礎(chǔ)一、激光原理及產(chǎn)生過

20、程一、激光原理及產(chǎn)生過程二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類二、激光器的結(jié)構(gòu)和種類第二節(jié)第二節(jié) 激光加工技術(shù)及其應(yīng)用激光加工技術(shù)及其應(yīng)用一、激光加工技術(shù)簡介一、激光加工技術(shù)簡介二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用二、激光加工技術(shù)的應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新創(chuàng)新一、激光技術(shù)發(fā)展一、激光技術(shù)發(fā)展5050年：從無用到無盡可能年：從無用到無盡可能二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新一、激光技術(shù)發(fā)展一、激光技術(shù)發(fā)展5050年：從無用到無盡可能年：從無用到無盡可能第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光

21、技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新世界上第一臺小型的激光發(fā)生器世界上第一臺小型的激光發(fā)生器激光武器在電影中的幻想激光武器在電影中的幻想玩具火車全息圖玩具火車全息圖( (三維激光三維激光) )七彩激光圖七彩激光圖激光器和五美元鈔票大小激光器和五美元鈔票大小的對比圖的對比圖激光被用來作為鉆頭激光被用來作為鉆頭一、激光技術(shù)發(fā)展一、激光技術(shù)發(fā)展5050年：從無用到無盡可能年：從無用到無盡可能第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光進(jìn)行眼內(nèi)手術(shù)展示激光進(jìn)行眼內(nèi)手術(shù)展示美國國家點(diǎn)火實(shí)驗設(shè)施美國國家點(diǎn)火實(shí)驗設(shè)施l 從最初被發(fā)明時的從最初被發(fā)明時的“無用武之地?zé)o用武之地”，到

22、成為，到成為互聯(lián)網(wǎng)光纖骨干網(wǎng)及清互聯(lián)網(wǎng)光纖骨干網(wǎng)及清潔聚變能研究的基礎(chǔ)，潔聚變能研究的基礎(chǔ)，激光技術(shù)經(jīng)過了激光技術(shù)經(jīng)過了5050年的年的發(fā)展，卻仍然是個充滿發(fā)展，卻仍然是個充滿潛能的潛能的“未來派未來派”。l 以上的以上的8 8幅圖展示了激幅圖展示了激光技術(shù)這光技術(shù)這5050年來的演變年來的演變歷史。歷史。二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新l 世界上第一臺激光器誕生于世界上第一臺激光器誕生于19601960年年，我國于，我國于19611961年年研制出第一研制出第一臺激光

23、器，臺激光器，4040多年來，激光技術(shù)與多年來，激光技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展迅猛，已與多個學(xué)科相結(jié)應(yīng)用發(fā)展迅猛，已與多個學(xué)科相結(jié)合形成多個應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。合形成多個應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。l 比如比如光電光電技術(shù)，技術(shù)，激光醫(yī)療激光醫(yī)療與光與光子生物學(xué)，激光加工技術(shù)，子生物學(xué)，激光加工技術(shù)，激光檢激光檢測測與計量技術(shù)，激光全息技術(shù)，激與計量技術(shù)，激光全息技術(shù)，激光光譜分析技術(shù)，非線性光學(xué)，超光光譜分析技術(shù)，非線性光學(xué)，超快激光學(xué)，激光化學(xué)，量子光學(xué)，快激光學(xué)，激光化學(xué)，量子光學(xué)，激光雷達(dá)，激光制導(dǎo)，激光分離同激光雷達(dá)，激光制導(dǎo)，激光分離同位素，激光可控核聚變，激光武器位素，激光可控核聚變，激光武器等等。等等。l 這

24、些交叉技術(shù)與新的學(xué)科的出這些交叉技術(shù)與新的學(xué)科的出現(xiàn)，大大地推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興現(xiàn)，大大地推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世界上第一臺小世界上第一臺小型的激光發(fā)生器型的激光發(fā)生器光纖激光器光纖激光器二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新l 1 1我國早期激光技術(shù)的發(fā)展我國早期激光技術(shù)的發(fā)展l 19611961年夏，在王之江主持下，我國第一臺年夏，在王之江主持下，我國第一臺紅寶石激光器研制成功。紅寶石激光器研制成功。l 信息傳輸方面：信息傳輸方面：19641964年

25、年9 9月用激光演示傳送月用激光演示傳送電視圖像，電視圖像，19641964年年1111月實(shí)現(xiàn)月實(shí)現(xiàn)3 33030公里的通話公里的通話。l 工業(yè)方面：工業(yè)方面：19651965年年5 5月激光打孔機(jī)成功地用月激光打孔機(jī)成功地用于拉絲模打孔生產(chǎn)，獲得顯著經(jīng)濟(jì)效益。于拉絲模打孔生產(chǎn)，獲得顯著經(jīng)濟(jì)效益。l 醫(yī)學(xué)方面：醫(yī)學(xué)方面：19651965年年6 6月激光視網(wǎng)膜焊接器進(jìn)月激光視網(wǎng)膜焊接器進(jìn)行了動物和臨床實(shí)驗。行了動物和臨床實(shí)驗。l 國防方面：國防方面：19651965年年1212月研制成功激光漫反月研制成功激光漫反射測距機(jī)（精度為射測距機(jī)（精度為1010米米/10/10公里），公里），196619

26、66年年4 4月月研制出遙控脈沖激光多普勒測速儀。研制出遙控脈沖激光多普勒測速儀。l 在起步階段我國的激光技術(shù)發(fā)展迅速，無在起步階段我國的激光技術(shù)發(fā)展迅速，無論是數(shù)量還是質(zhì)量，都和當(dāng)時國際水平接近。論是數(shù)量還是質(zhì)量，都和當(dāng)時國際水平接近。二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新l 2 2重點(diǎn)項目帶動激光技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)項目帶動激光技術(shù)的發(fā)展l 19641964年，我國第一所年，我國第一所，也是當(dāng)時世界上第一所激光技術(shù)的專業(yè)研究所，也是當(dāng)時世界上第一所激光技術(shù)的專業(yè)研究所中國科學(xué)院

27、上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（簡稱中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（簡稱“上海光機(jī)所上海光機(jī)所”）成立。）成立。l （1 1）建成了具有工程規(guī)模的）建成了具有工程規(guī)模的大口徑（大口徑（120120毫米）振蕩毫米）振蕩放大型激光系統(tǒng)放大型激光系統(tǒng)，最大輸出能量達(dá)最大輸出能量達(dá)3232萬焦耳；改善光束質(zhì)量后達(dá)萬焦耳；改善光束質(zhì)量后達(dá)3 3萬焦耳。萬焦耳。l （2 2）實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)技術(shù)集成，成功地進(jìn)行了）實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)技術(shù)集成，成功地進(jìn)行了打靶實(shí)驗打靶實(shí)驗，室內(nèi)，室內(nèi)1010米處擊穿米處擊穿8080毫毫米鋁靶，室外米鋁靶，室外2 2公里距離擊穿公里距離擊穿0.20.2毫米鋁耙，并系統(tǒng)地研究了強(qiáng)激光輻射的生毫米鋁

28、耙，并系統(tǒng)地研究了強(qiáng)激光輻射的生物效應(yīng)和材料破壞機(jī)理。物效應(yīng)和材料破壞機(jī)理。l （3 3）第一次揭示了強(qiáng)光對激光系統(tǒng)本身的）第一次揭示了強(qiáng)光對激光系統(tǒng)本身的光損傷現(xiàn)象和機(jī)制光損傷現(xiàn)象和機(jī)制。l （4 4）第一次深入和理解激光光束質(zhì)量的重要性和物理內(nèi)涵，采用了一系列）第一次深入和理解激光光束質(zhì)量的重要性和物理內(nèi)涵，采用了一系列提高光束質(zhì)量的創(chuàng)新性技術(shù)提高光束質(zhì)量的創(chuàng)新性技術(shù)，如萬焦耳級非穩(wěn)腔激光器、片狀激光器、振蕩，如萬焦耳級非穩(wěn)腔激光器、片狀激光器、振蕩掃瞄放大式激光系統(tǒng)、尖劈法光束質(zhì)量診斷等。掃瞄放大式激光系統(tǒng)、尖劈法光束質(zhì)量診斷等。 l （5 5）激光元器件和支撐技術(shù)激光元器件和支撐技術(shù)有

29、了突破性提高，如低吸收高均勻性釹玻璃熔有了突破性提高，如低吸收高均勻性釹玻璃熔煉工藝、高能脈沖氙氣、高強(qiáng)度介質(zhì)膜、大口徑（煉工藝、高能脈沖氙氣、高強(qiáng)度介質(zhì)膜、大口徑（1.21.2米）光學(xué)精密加工等。米）光學(xué)精密加工等。l （6 6）培養(yǎng)和造就）培養(yǎng)和造就 了一批技術(shù)骨干隊伍。了一批技術(shù)骨干隊伍。 二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新l 2 2重點(diǎn)項目帶動激光技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)項目帶動激光技術(shù)的發(fā)展l 軍用激光研究是軍用激光研究是19661966年年1212月開始。月開始。l （

30、1 1）靶場激光距技術(shù)初試成功：）靶場激光距技術(shù)初試成功：采用重復(fù)頻率為采用重復(fù)頻率為2020赫茲的赫茲的YAGYAG調(diào)調(diào)Q Q激光器，激光器，測距精度優(yōu)于測距精度優(yōu)于2 2米，最遠(yuǎn)測量距離達(dá)米，最遠(yuǎn)測量距離達(dá)660660公里，加在經(jīng)緯儀上，可實(shí)現(xiàn)對飛行目公里，加在經(jīng)緯儀上，可實(shí)現(xiàn)對飛行目標(biāo)的單站定軌。這一成果為以后完成洲際導(dǎo)彈再入段軌跡測量創(chuàng)造了必要條件標(biāo)的單站定軌。這一成果為以后完成洲際導(dǎo)彈再入段軌跡測量創(chuàng)造了必要條件。l （2 2）紅寶石激光人造衛(wèi)星測距：）紅寶石激光人造衛(wèi)星測距：成功地對美國實(shí)驗衛(wèi)星成功地對美國實(shí)驗衛(wèi)星Expl-27Expl-27號、號、2929號號 和和3636號進(jìn)行

31、了測量、最遠(yuǎn)可測距離為號進(jìn)行了測量、最遠(yuǎn)可測距離為23002300公里，精度公里，精度2 2米左右。這是第一代人造米左右。這是第一代人造衛(wèi)星的測距成果，為以后更遠(yuǎn)距離、更高精度的人造衛(wèi)星測距打下了基礎(chǔ)。衛(wèi)星的測距成果，為以后更遠(yuǎn)距離、更高精度的人造衛(wèi)星測距打下了基礎(chǔ)。l （3 3）紅寶石激光雷達(dá)和機(jī)載紅外激光雷達(dá)，首次實(shí)現(xiàn)了地）紅寶石激光雷達(dá)和機(jī)載紅外激光雷達(dá)，首次實(shí)現(xiàn)了地空和空空和空空對空對飛機(jī)的跟蹤測距。飛機(jī)的跟蹤測距。l （4 4）激光航測儀：）激光航測儀：將激光測距機(jī)和航空照相機(jī)組合，由飛機(jī)機(jī)載對地航測將激光測距機(jī)和航空照相機(jī)組合，由飛機(jī)機(jī)載對地航測，完成對邊遠(yuǎn)地區(qū)等復(fù)要地形的測繪。重

32、復(fù)率，完成對邊遠(yuǎn)地區(qū)等復(fù)要地形的測繪。重復(fù)率6 6次次/ /分，測距精度分，測距精度1 1米。米。l （5 5）地炮激光測距機(jī)：）地炮激光測距機(jī)：可獨(dú)立完成觀察、測距、測角（方向和高低角）及可獨(dú)立完成觀察、測距、測角（方向和高低角）及磁針定向等功能。測距范圍磁針定向等功能。測距范圍300-10000300-10000米，精度米，精度5 5米。米。二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新l 3 3改革開放后取得前所未有的進(jìn)步改革開放后取得前所未有的進(jìn)步l （1 1）測距和測衛(wèi)。）

33、測距和測衛(wèi)。新一代實(shí)用測距新一代實(shí)用測距系統(tǒng)投入使用，完成了預(yù)定的重要任務(wù)系統(tǒng)投入使用，完成了預(yù)定的重要任務(wù)。l （2 2）慣性約束聚變。）慣性約束聚變。（ICFICF）激光驅(qū)）激光驅(qū)動器動器“神光神光”系列。系列。l （3 3）新型激光器。）新型激光器。兩種高功率連續(xù)兩種高功率連續(xù)波化學(xué)激光器，波化學(xué)激光器，3.83.8微米的氟氘激光器微米的氟氘激光器（DFDF）和）和1.3151.315微米短波長氧碘激光器微米短波長氧碘激光器（COILCOIL），均取得突破性進(jìn)展，功率和），均取得突破性進(jìn)展，功率和光束質(zhì)量僅次于美國，達(dá)到當(dāng)前國際水光束質(zhì)量僅次于美國，達(dá)到當(dāng)前國際水平。平。l （4 4）中

34、國牌新晶體走向世界。）中國牌新晶體走向世界。我國我國發(fā)明的發(fā)明的BBOBBO、LBOLBO晶體，以及晶體，以及KTPKTP、鈦寶、鈦寶石等晶體以優(yōu)異的質(zhì)量在國際市場享有石等晶體以優(yōu)異的質(zhì)量在國際市場享有盛譽(yù)并占有一定的份額。盛譽(yù)并占有一定的份額。二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新二、我國激光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與創(chuàng)新第三節(jié)第三節(jié) 激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新激光技術(shù)的發(fā)展和我國激光技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新l 3 3方興未艾的激光行業(yè)方興未艾的激光行業(yè)l 盡管早在盡管早在6060年代已在加工（激光打孔）、醫(yī)療器械和測距等方面出現(xiàn)了激年代已在加工（激光打孔）、醫(yī)療器械和測距等方面出現(xiàn)了激光產(chǎn)業(yè)的雛形，

35、然而當(dāng)時只是零星的、分散的小量研制性生產(chǎn)，未能形成氣光產(chǎn)業(yè)的雛形，然而當(dāng)時只是零星的、分散的小量研制性生產(chǎn)，未能形成氣候。真正得到重視并實(shí)質(zhì)性起步，還是在候。真正得到重視并實(shí)質(zhì)性起步，還是在改革開放發(fā)后改革開放發(fā)后，特別是，特別是“發(fā)展高技發(fā)展高技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的政策導(dǎo)向下，我國才有了真正意義上的激光產(chǎn)業(yè)。的政策導(dǎo)向下，我國才有了真正意義上的激光產(chǎn)業(yè)。l 19871987年年1 1月，中國光學(xué)行業(yè)協(xié)會成立，后改名為中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會，月，中國光學(xué)行業(yè)協(xié)會成立，后改名為中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會，其下設(shè)有激光分會。據(jù)其下設(shè)有激光分會。據(jù)19981998年該行業(yè)協(xié)會對我國激光產(chǎn)業(yè)狀況的調(diào)研統(tǒng)計，年該行業(yè)協(xié)會對我國激光產(chǎn)業(yè)狀況的調(diào)研統(tǒng)計，全國主要激光產(chǎn)品生產(chǎn)單位約全國主要激光產(chǎn)品生產(chǎn)單位約100100多家多家，從業(yè)人員，從業(yè)人員64006400人人，人均銷售額，人均銷售額12.512.5萬萬元，主要分布在湖北、北京和上海。我國的激光產(chǎn)業(yè)由元，主要分布在湖北、北京和上海。我國的激光產(chǎn)業(yè)由19881988年的年的1 1億元增加到億元增加到1998