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公司基本資料信息
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為了滿足一些重大應(yīng)用的需要,激光器的工作波段已從遠(yuǎn)紅外發(fā)展到X光波段,并正在開拓7射線激光。目前,不論是固體激光、化學(xué)激光、自由電子激光,還是x射線激光和了射線激光等等,均已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。
(一)半導(dǎo)體激光泵浦的固體激光器將大顯身子
隨著有線電視等活動(dòng)圖像信息傳輸?shù)难杆僭鲩L(zhǎng),作為發(fā)射源的半導(dǎo)體激光器已滿足不了大功率和低失真的要求,從而轉(zhuǎn)向部分采用大功率(幾十毫瓦至I00多毫瓦)、低噪聲的二極管泵浦的Nd:YAG激光器。這種二極管泵浦固體激光器還將在分色、制版等印刷行業(yè)大顯身手。
(二)波長(zhǎng)更短的化學(xué)激光器將更受重視
化學(xué)激光的品種雖為數(shù)不少,但在目前真正有應(yīng)用前途的主要有兩種,即氟化氫(HF)和氟化氘(DF)化學(xué)激光。其中,氟化氫的波長(zhǎng)為2。7微米左右,氟化氘的波長(zhǎng)為3。8微米左右。1983年,美國(guó)根據(jù)其艦載激光武器的要求曾研制成2兆瓦輸出功率的HF/I)F化學(xué)激光器。20世紀(jì)80年代還根據(jù)天基(發(fā)射平臺(tái)在天卒)戰(zhàn)略激光武器的要求著手研制功率為5兆瓦的HF化學(xué)激光器(代號(hào)為“阿爾法”)。自美國(guó)演示成功世界上第一臺(tái)波長(zhǎng)更短(僅1.315微米)的連續(xù)波氧碘化學(xué)激光器后,由于其輸出光束質(zhì)量很好,已開始受到重視。1994年美國(guó)國(guó)防部正式批準(zhǔn)采用這種激光器研制機(jī)載激光武器,并計(jì)劃將于2000年開始作機(jī)載打靶試驗(yàn)。
(三)自由電子激光器將趨向小型化和簡(jiǎn)單化
自由電子激光器(簡(jiǎn)稱FEI。)是基于玻璃鋼通風(fēng)管道高能電子直接產(chǎn)生相干輻射的激光器,因此,它具有與一股激光器不同的特點(diǎn):一是它產(chǎn)生的激光的波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào),這對(duì)研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的各種光譜學(xué)十分有利;二是可產(chǎn)生亞皮秒級(jí)的短脈沖激光,適于超快和瞬態(tài)效應(yīng)的研究;三是可產(chǎn)生功率強(qiáng)大的光脈沖;四是產(chǎn)生的激光光束質(zhì)量良好。基于后兩個(gè)特點(diǎn),美國(guó)“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃曾選定自由電子激光器作為反彈道導(dǎo)彈的摧毀手段。據(jù)專家們預(yù)計(jì),自由電子激光器在凝聚態(tài)物理的半導(dǎo)體、超導(dǎo)體和磁體,在材料科學(xué)的表面物理、表面化學(xué)和晶體成長(zhǎng),以及在生物活體的x光全息成像、光化學(xué)的同位素分離和在能源領(lǐng)域的激光核聚變等方面都有潛在的應(yīng)用前景,下一步的主要發(fā)展趨勢(shì)是如何使之簡(jiǎn)單化和小型化。
(四)X射線激光器和了射線激光器將開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域
它們是指波長(zhǎng)分別位于X射線波段(30一().()l納米)和波長(zhǎng)更短的v射線波段的激光,激光首先是從實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)較長(zhǎng)(約7∞納米)的紅色激光開始的。波長(zhǎng)越短的激光蘊(yùn)藏的能量越高,分辨能力也越強(qiáng),但所需泵浦源的功率密度要求也愈高。據(jù)計(jì)算,要產(chǎn)生波長(zhǎng)0.1納米(與原子尺寸相近)的X射線激光,昕需泵浦源的功率需達(dá)到ic)17一lO’”瓦,僵米。,通常只有利用核爆炸作泵浦源才能實(shí)現(xiàn)。因此.盡管人們?cè)缭?0世紀(jì)60年代就想開發(fā)x射線激光,但直到80年代初才首次在地下核試驗(yàn)中演示成功。由于X射線激光具有極高的瞬間亮度和極短的脈沖持續(xù)時(shí)間等特點(diǎn),“美國(guó)氫彈之父”泰勒曾經(jīng)向里根政府建議,用X射線激光器作為先進(jìn)防御系統(tǒng)的基礎(chǔ),從而使得X射線激光器的應(yīng)用研究成為了促成美國(guó)“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃的一個(gè)重要籌碼。x射線激光還可制成高分辨率的全息照相,應(yīng)用于生物大分子等要求時(shí)間和空間分辨率極高的微觀快過程研究領(lǐng)域。
當(dāng)前X射線激光尚處于發(fā)展階段,研究的主要方向是:探索x射線的新原理;提高泵浦源能量的轉(zhuǎn)換效率;研制波長(zhǎng)在4.4—2.4納米甚至更小波長(zhǎng)的X射線激光器;提高輸出光束的空間相干性和重復(fù)率,同時(shí)注意減小體積和大幅度降低價(jià)格。據(jù)估計(jì),在2l世紀(jì)初,x射線激光可望達(dá)到實(shí)用水平。但現(xiàn)在人們已經(jīng)開始把目光投向波長(zhǎng)更短的丫射線激光。由于丫射線激光的波長(zhǎng)只相當(dāng)于構(gòu)成原子核的質(zhì)子和中子的大小,一旦開發(fā)成功,必將開拓出同其他激光完全不同的應(yīng)用領(lǐng)域。因此,有人甚至把7射線激光稱之為“最后的激光”。