激光的一些應(yīng)用

1、激光的一些應(yīng)用激光的一些應(yīng)用1916年愛因斯坦提出受激輻射的概念，為激光器的發(fā)明提供了理論基礎(chǔ)，其后多個研究者完善了激光理論。1960年美國人梅曼建造出世界第一臺激光器（紅寶石激光器），在這之后激光技術(shù)發(fā)展十分迅速，在越來越多的領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用。下面將會介紹一些激光的應(yīng)用。激光三個主要特點：m1）方向性好；m2）相干性好；m3）亮度高（即能量集中）；生活生產(chǎn)中對激光的應(yīng)用基本就圍繞這三點，所不同的是針對不同的使用場景對其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。 激光誘變育種是近二十年來發(fā)展起來的一種新技術(shù) 可以誘發(fā)染色體及性狀變異。以轉(zhuǎn)基因牛育種為例。利用激光誘變篩選出對牛的品質(zhì)有良好改良的基因，再通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)對牛

2、進(jìn)行品種改良或新品種培育，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是提高牛的抗病能力;二是提高牛的肉奶產(chǎn)量、改善奶品質(zhì)，同時轉(zhuǎn)基因技術(shù)在改善牛的生長、肉質(zhì)等性狀也有一些重要進(jìn)展。（實際上激光育種產(chǎn)生的種子不一定都是人們想要的，這個需要人們自行挑選對自己有益的）。激光誘變育種 激光存儲中的光盤之類的很常見，但是最近新出了一個比較新穎的光存儲芯片（尚處于試驗階段）。 根據(jù)國外媒體報道，日前已經(jīng)有研究人員創(chuàng)造出了首個光學(xué)存儲芯片，可以用來永久保存數(shù)據(jù)，而這個成果將可以讓SSD固態(tài)硬盤里的數(shù)據(jù)更加安全，并且讀寫速度提升100倍。激光存儲芯片光存儲芯片示意圖 這種設(shè)備是利用了一小部分GST的氮化硅即稱為波導(dǎo)來攜帶光。研究

3、證明，強烈的光脈沖通過波導(dǎo)發(fā)送可以縝密地改變GST狀態(tài)。一道強烈的脈沖可使它瞬間熔化、快速冷卻，令其呈無定形結(jié)構(gòu)；而輕微些的強脈沖會使其進(jìn)入晶體狀態(tài)。接著，當(dāng)較低強度的光通過波導(dǎo)發(fā)送時，在GST狀態(tài)的差異會影響光傳輸?shù)亩嗌?。該小組測量出當(dāng)中的差異，以確定其狀態(tài)，并在0或1的情況下讀取存在的信息。 2011年8月18日，歐洲南方天文臺（ESO）使用20瓦激光幫助消除大氣對觀測造成的模糊影響時即激光導(dǎo)星，天空劃過閃電（在當(dāng)時，風(fēng)暴和閃電并未接近天文臺，但是在下面的圖中我們可以明顯看見雷電出現(xiàn)在了天文臺射出的激光附近）。激光避雷針 法國科學(xué)家曾表示，他們已經(jīng)可以引導(dǎo)實驗室中生成的閃電反復(fù)擊打同一位置

4、。這項定位壯舉來自于飛秒（千萬分之一秒）級激光脈沖在電離空氣中制造的一個虛擬“避雷針”。2012年，首次成功利用激光誘導(dǎo)形成空氣通道引導(dǎo)放電路徑。這項實驗顯示了激光避雷針在研究和用作防護裝置方面的潛力，可以有效替代現(xiàn)在的引雷火箭。 之前的一些實驗曾證實，飛秒激光脈沖可以制造電離空氣通道，形成“引導(dǎo)線”。深入的研究表明這些通道的作用距離有可能超過50米。激光Li-Fi目前很多研究人員正在研發(fā)一項名為“Li-Fi”熱門技術(shù)，也就是可見光無線通信，利用快速的光脈沖無線傳輸信息。而現(xiàn)在的“Wi-Fi”使用的是無線電波。Li-Fi（基于LED）的速度可以達(dá)到Wi-Fi的10多倍，而使用白色激光的Li-F

5、i將是目前正在研發(fā)的基于LED的Li-Fi信息傳輸速度的10到100多倍。 2015年7月，亞利桑那州立大學(xué)的科學(xué)家們首次創(chuàng)造出白色激光，論文發(fā) 表在Nature Nanotechnology期刊上?？茖W(xué)家之前已創(chuàng)造出紅色、藍(lán)色、綠色以及其它可見顏色的激光，但同時發(fā)射出紅色、藍(lán)色、綠色的激光被證明難度很大，因為需要組合差異巨大的半導(dǎo)體組件。 亞利桑那州立大學(xué)的研究人員開發(fā)的半導(dǎo)體激光器發(fā)射的白光激光包含全部可見光顏色頻譜。為了完成這一壯舉，研究人員已經(jīng)創(chuàng)造了一個納米片，它是一層薄薄的半導(dǎo)體，厚度大約是人頭發(fā)絲厚度的五分之一，該半導(dǎo)體具有三個平行節(jié)段，支持紅，綠，藍(lán)三種基本顏色的激光，富含鎘和硒

6、的部分產(chǎn)生紅色激光，富含鎘和硫的部分產(chǎn)生綠光，富含鋅和硫的部分產(chǎn)生藍(lán)光。當(dāng)總場激光被收集起來，便產(chǎn)生了白光激光。該半導(dǎo)體產(chǎn)生的激光是可調(diào)諧的顏色，并可以在紅色，綠色，藍(lán)色，和任何顏色之間產(chǎn)生的光束。因此白色激光不光可以被用于Li-Fi，也可用于視頻顯示技術(shù)。 羅伯特弗里斯比是NASA噴氣推進(jìn)實驗室“先鋒推進(jìn)概念”研究項目的負(fù)責(zé)人。弗里斯比和他的研究小組發(fā)明了“激光帆”理論。弗里斯比認(rèn)為，大海中的風(fēng)能推動帆船航行，同樣一道強大的激光柱也能推動太空中的“帆船”航行。事實上，美國行星協(xié)會的科學(xué)家們已經(jīng)建造出了一個簡單的太空帆“宇宙一號”，這是一個50磅重、100英尺寬的鋁制帆，不過它不是依靠激光，而是依靠太陽光粒子來推動的。（2005年發(fā)射，發(fā)射后失聯(lián)。此后，美國，日本都發(fā)射過太陽帆飛行器）。激光帆太陽帆 激光帆飛船是基于太陽帆飛船的一個升級概念，他們的使用原理是一樣的，都是利用“光”作為飛船的推力，而不同的是激光帆飛船用的是比太陽光更高效率的激光。同太陽光相比，激光束能夠?qū)ⅰ胺蓖浦粮h(yuǎn)的地方， 原因在于激光束不會像陽光那