激光技术是什么？

激光是20世纪以来，继原子能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称laser的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。

激光的原理早在1916年已被著名的物理学家爱因斯坦发现，但是直到1958年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且在科学技术领域内的应用前景更是不可限量。激光对自然科学领域的渗透和影响，促进了各个学科的发展，并促成许多新学科的形成。可以说，激光技术是现代科学技术中最为活跃的领域之一。

激光是迄今为止人类所见到的，包括自然界中的光源所发射的光中最亮的光。它的亮度为太阳光的50亿倍。普通的光源是向四面八方发光的，激光则朝一个方向射出，光束的发散度极小，几乎接近平行。把激光从地球射到距我们38万公里的月球上，也只是一个直径为几公里的光斑。而且由于激光的亮度很高，在地球上可以接收到从月球上反射回来的激光，用它测量地球和月球之间的距离，误差仅为几厘米。激光的能量并不算很大，但是由于它的作用范围很小，使得它的能量密度很大，短时间里可以聚集起大量的能量。

激光的特性和电子学、电脑以及和新的光学材料结合起来为激光在高科技许多方面的应用开辟了广阔的前景。激光技术已成为高技术的主要构成部分之一。

利用激光能量在时间和空间上的高度集中可以对各种材料进行打孔、焊接、切割等。与机械方法相比，激光加工速度快、质量好，大大提高了工作效率。而且与机械加工不同，激光加工可以做到清洁无污染。

激光切割是激光加工的一种重要形式。激光切割的切割线准确、细致，切割后边缘直、质量好。随着电子工业的飞速发展，在一块不大的半导体基片上要做成许多个集成电路，若想准确无误地将它们分割开来，激光正是最理想的划片工具。在加工工艺中，激光还有许多用处。例如金属材料经激光热处理后，可提高硬度、耐磨能力和抗蚀能力，效果比普通热处理好得多。

在信息工程中，激光广泛应用于激光通信、激光信息储存、激光打印、激光复印、激光印刷、激光电视、激光大屏幕立体显示、证券核实与识别、指纹检验与核实、激光图像处理等方面。激光光盘可以用作电脑的大容量存储系统。由于光盘存储器比较便宜、耐用、信息量大，因而在电脑应用上已经普及。激光通信的信道容量大、传送路数多，它至少可以容纳几十亿个通信线路或者同时播送近一千万套电视节目，这是过去任何一种通信工具都不能达到的。未来光通信将是现代化城市内和城市间通信的主要手段。

在医学领域激光技术也是大有可为。利用激光可以治疗近视眼、白内障等多种眼科疾病。激光治疗时间短、照射量小，因此病人无痛感也无须麻醉，而且安全可靠，痊愈期短。用激光治疗或与其他传统疗法配合使用，已能治疗或控制许多肿瘤和病症。在皮肤科，激光被用来治疗色素病、湿疹、皮炎等。在五官科，激光可用来切割扁桃体、耳鼻咽喉部血管瘤；用激光烧灼凝固治疗慢性鼻炎、鼻出血。激光还被用来辐射治疗急性扁桃体炎和进行消肿，促进组织再生，加速创伤愈合等。在牙科方面激光可以用来对牙齿施行钻孔与切割，缩短治疗时间并减轻病人痛苦。

外科中传统使用的器械是手术刀，近年来激光手术刀发展起来了。它是利用激光能量高度集中的特点，使组织汽化蒸发，从而达到分离切割的目的。用激光刀进行手术，操作方便，切口速度快，可烧灼伤口，从而阻止血液流失，对小血管有凝固封闭作用。所以在血管丰富的部位施行手术时，激光手术刀就显现出它的优越性。使用激光手术刀还有杀菌作用，能防止感染和阻止恶性细胞转移。

人们对光能的破坏作用早就有了认识。例如用透镜将太阳光聚集起来，就可以在焦点处获得高温，使一些物体燃烧、熔化。由于普通光源的亮度不高，所以要利用光能进行破坏作用只能在很近的距离内，范围也很小。激光器出现后，光武器的设想才有了实现的可能。激光可作为反导弹武器，就是在侦察到敌人发射导弹后用激光截击，使导弹在途中即被破坏，免除其威胁。反导弹所用激光以光速传播，比具有高速度的反弹道导弹还要快几万倍，敌方几乎没有时间来探测和跟踪，因而很难逃避。激光的远程应用包括破坏人造地球卫星的光学装置，使其光学稳定系统、侦察装置损坏或失去作用。激光又可用来做近程战术武器，打击目标包括几公里到几十公里内的坦克、飞机和近程导弹等，形式可以是空对空、空对地、地对地、地对空、舰对空等，在其有效射程内准确性高、破坏力大。

激光还有许多方面的应用。在农业上，用激光按一定剂量、一定时间照射在作物种子的特定部位上，可以实现激光育种。激光育种安全、简便，照射后，可加速种子的发芽，提高发芽率，促使成熟加快，提高产量。在生物学研究中，用激光刀切割细胞已成为现实。在环境保护中，激光已成为监控大气污染的有效工具。激光技术给人们带来了巨大的效益，它将是各国在新技术革命中竞相发展的一个重要领域。

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激光武器

过去，人们对激光武器前景的一次次预测似乎都被证明是过于乐观了，这让怀疑论者开始嘲笑激光武器，称它们“是属于未来的武器，而且永远属于未来”。激光武器一直都只是科幻小说中的主力武器。不过这一次，激光武器似乎真的要问世了。美国多家国防军工企业的工程师，已经成功完成了针对“激光炮”（laser cannon）系统关键部件的实验。这种卡车大小的激光武器适合配备在飞机、军舰及装甲车上，发射的光束可以在数千米以外摧毁目标。就算中间隔着灰尘和烟雾，激光炮仍然能够准确命中。与传统的击发式武器相比，这种高功率激光器可以提供极为精准的光速打击能力，而且几乎不会给目标造成其他的附带破坏。

激光器直接依靠电能运转，连接到车载发电机、燃料电池或电池组上之后，一台平均输出功率超过100千瓦的固态激光器，便会拥有近乎“无限”的弹药。利用这些廉价的“弹药”，激光武器可以在5 000米—8 000米以外，击毁来袭的迫击炮、弹片、火箭和导弹。这套系统还能让敌方的光电及红外线战场探测设备失效，并让步兵在安全距离以外执行排雷和引爆炸弹的任务。

实用激光武器的出现，不亚于一场战争革命。不过在现阶段，人们还无法利用激光技术，制造出柯克船长（Captain Kirk，美国科幻电视剧《星际迷航》中的角色）的激光手枪或者电影《星球大战》那把著名的激光剑。这些激光武器暂时仍无法从科幻迈入现实。