激光的加工材料有什麼作用

① 激光加工的具體應用有哪些

激光加工是激光系統最常用的應用。根據激光束與材料相互作用的機理，大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔和微加工等；光化學反應加工是指激光束照射到物體，藉助高密度高能光子引發或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
由於激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相乾性四大特性，因此就給激光加工帶來一些其它加工方法所不具備的特性。由於它是無接觸加工，對工件無直接沖擊，因此無機械變形；激光加工過程中無"刀具"磨損，無"切削力"作用於工件；激光加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，並且是局部加工，對非激光照射部位沒有或影響極小。因此，其熱影響的區小工件熱變形小後續加工最小；由於激光束易於導向、聚焦、實現方向變換，極易與數控系統配合、對復雜工件進行加工因此它是一種極為靈活的加工方法；生產效率高，加工質量穩定可靠，經濟效益和社會效益好。
激光加工作為先進製造技術已廣泛應用於鞋業、皮具、電子、紙品、電器、塑膠、航空、冶金、包裝機械製造等國民經濟重要部門，對提高產品質量、勞動生產率、自動化、無污染、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。具體應用如下：
1、鞋業：皮鞋，涼鞋，休閑鞋，運動鞋，女鞋，男鞋，童鞋，各種材料的鞋類。
2、皮具皮革行業：手袋，皮包、皮帶、手挽，皮帶扣等皮具。
3、服裝布料行業：服裝、拉鏈、鈕扣、布料等。
4、竹木工藝品行業：竹木製工藝品，相框，吊牌，木盒，傢具等。
5、工藝飾品行業：筆、筆盒、名片、金銀飾品、指示牌、胸牌、相片、獎狀、收藏器、藝術品、牌匾等。
6、紙品行業：各種賀卡，吊牌，紙制工藝品。
7、有機玻璃行業：DVD、VCD、功放、手機等電器面板，各類壓克力工藝品的外形切割及圖案雕刻。
8、電子塑膠行業：鍵盤、電子元器件、家電面板，電腦面板等字元及圖案雕刻。
9、包裝瓶蓋行業：金屬瓶蓋、易拉罐等。
10、五金電鍍行業：工具、量具、刃具、模具、衛浴潔具、餐具、刀剪、不銹鋼製品等各類五金。

② 激光切割有什麼作用

激光來打標技術是激光自加工最大的應用領域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字元大小可以從毫米到微米量級，這對產品的防偽有特殊的意義。聚焦後的極細的激光光束如同刀具，可將物體表面材料逐點去除，其先進性在於標記過程為非接觸性加工，不產生機械擠壓或機械應力，因此不會損壞被加工物品；由於激光聚焦後的尺寸很小，熱影響區域小，加工精細，因此，可以完成一些常規方法無法實現的工藝。
激光加工使用的「刀具」是聚焦後的光點，不需要額外增添其它設備和材料，只要激光器能正常工作，就可以長時間連續加工。激光加工速度快，成本低廉。激光加工由計算機自動控制，生產時不需人為干預。
激光打標技術作用：
激光能標記何種信息，僅與計算機里設計的內容相關，只要計算機里設計出的圖稿打標系統能夠識別，那麼打標機就可以將設計信息精確的還原在合適的載體上。因此激光打標軟體的功能實際上很大程度上決定了激光打標系統的功能。

③ 激光有哪些用途

激光應用很廣泛，有激光打標、激光焊接、激光切割、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光武器、激光唱片、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器、LIF無損檢測技術等等。激光系統可分為連續波激光器和脈沖激光器。

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激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統上看，它的研究范圍一般有：

1、激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。

2、激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。

激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。2013年使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導體泵浦激光器。

激光切割：汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。

激光筆：又稱為激光指示器、指星筆等，是把可見激光設計成便攜、手易握、激光模組（二極體）加工成的筆型發射器。常見的激光筆有紅光(650-660nm, 635nm)、綠光(515-520nm, 532nm)、藍光(445-450nm)和藍紫光(405nm)等，功率通常以毫瓦為單位。通常在會報、教學、導賞人員都會使用它來投映一個光點或一條光線指向物體，但激光會傷害到眼睛，任何情況下都不應該讓激光直射眼睛。

激光治療：可以用於手術開刀，減輕痛苦，減少感染。

激光打標：在各種材料和幾乎所有行業均得到廣泛應用，2013年使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器。

激光打孔：激光打孔主要應用在航空航天、汽車製造、電子儀表、化工等行業。激光打孔的迅速發展，主要體現在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由2008年的400w提高到了800w至1000w。國內2013年比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產及鍾表和儀表的寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業的生產中。2013年使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主，也有一些准分激光器、同位素激光器和半導體泵浦激光器。

激光熱處理：在汽車工業中應用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業和其它機械行業也應用廣泛。我國的激光熱處理應用遠比國外廣泛得多。2013年使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主。

激光快速成型：將激光加工技術和計算機數控技術及柔性製造技術相結合而形成。多用於模具和模型行業。2013年使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。

激光塗敷：在航空航天、模具及機電行業應用廣泛。2013年使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主。

激光成像：利用激光束掃描物體，將反射光束反射回來，得到的排布順序不同而成像。用圖像落差來反映所成的像。激光成像具有超視距的探測能力，可用於衛星激光掃描成像，未來用於遙感測繪等科技領域。

④ 激光加工有哪些用途

激光技術與原子能、半導體及計算機一起，是二十世紀最負盛名的四項重大發明。
激光作為上世紀發明的新光源，它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點，已廣泛應用於工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。據統計，從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀，每年與激光相關產品和服務的市場價值高達上萬億美元。中國激光產品主要應用於工業加工，占據了40%以上的市場空間。
激光加工作為激光系統最常用的應用，主要技術包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔、微加工及光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
激光加工設備就是利用激光加工技術改造傳統製造業的關鍵技術設備之一，主要產品則包括各類激光打標機、焊接機、切割機、劃片機、雕刻機、熱處理機、三維成型機以及毛化機等。這類產品已經或正在進入各工業領域。
具體應用
一、在服裝行業的應用
因為激光加工工藝具有自動化程度高、加工精確高、速度快、效率高、操作簡單方便等特點，適應了國際服裝生產技術潮流所以激光加工技術以及設備正在以驚人的速度在服裝行業內得到推廣和普及。
1、激光切割應用
激光切割過程中，不會使布料變形或起皺，激光切割尺寸精度高，激光切割形狀可隨著圖稿進行任意更改，增加了設計的實用性和創造性。另外，激光切割技術是用「激光刀」代替金屬刀，激光切割任何面料，能瞬間將切口熔化並凝固，縫隙小、精確度高達到自動「鎖邊」的功能。傳統工藝用刀模切割或熱加工，切口易脫絲、發黃、發硬。
2、激光雕刻應用
激光雕刻是利用軟體技術，按設計圖稿輸入數據進行自動雕刻。激光雕刻是激光加工技術在服裝行業中運用最成熟、最廣泛的技 術，能雕刻任何復雜圖形標志，還可以進行射穿的鏤空雕刻和表面雕刻，從而雕刻出深淺不一、質感不同、具有層次感和過渡顏色效果的各種圖案。
3、激光打標應用
激光打標具有打標精度高、速度快、標記清晰等特點。激光打標兼容了激光切割、雕刻技術的各種優點，可以在各種材料上進行精密加工，還可以加工尺寸小且復雜的圖案，激游標記具有永不磨損的防偽性能。
激光加工在電子行業應用
二、在電子工業中的應用
激光加工技術屬於非接觸性加工方式，所以不產生機械擠壓或機械應力，特別符合電子行業的加工要求。另外，還由於激光加工技術的高效率、無污染、高精度、熱影響區小，因此在電子工業中得到廣泛應用。
1、激光劃片
激光劃技術是生產集成電路的關鍵技術，其劃線細、精度高(線寬為15-25μm，槽深5-200μm)、加工速度快(可達200mm/s)，成品率達 99.5%以上。集成電路生產過程中，在一塊基片上要制備上千個電路，在封裝前要把它們分割成單個管芯。傳統的方法是用金剛石砂輪切割，矽片表面因受機械力而產生輻射狀裂紋。用激光劃線技術進行劃片，把激光束聚焦在矽片表面，產生高溫使材料汽化而形成溝槽。通過調節脈沖重疊量可精確控制刻槽深度，使矽片很容易沿溝槽整齊斷開，也可進行多次割劃而直接切開。由於激光被聚焦成極小的光斑，熱影響區極小，切劃50μm深的溝槽時，在溝槽邊25μm的地方溫升不會影響有源器件的性能。激光劃片是非接觸加工，矽片不會受機械力而產生裂紋。因此可以達到提高矽片利用率、成品率高和切割質量好的目的。還可用於單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池的劃片以及硅、鍺、砷化稼和其他半導體襯底材料的劃片與切割。
2、激光微調
激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調，精度可達0.01%一0.002%，比傳統方法的精度和效率高，成本低。集成電路、感測器中的電阻是一層電阻薄膜，製造誤差達上15一20%，只有對之進行修正，才能提高那些高精度器件的成品率。激光可聚焦成很小的光斑，能量集中，加工時對鄰近的元件熱影響極小，不產生污染，又易於用計算機控制，因此可以滿足快速微調電阻使之達到精確的預定值的目的。加工時將激光束聚焦在電阻薄膜上，將物質汽化。微調時首先對電阻進行測量，把數據傳送給計算機，計算機根據預先設計好的修調方法指令光束定位器使激光按一定路徑切割電阻，直至阻值達到設定值，同樣可以用激光技術進行片狀電容的電容量修正及混合集成電路的微調。優越的定位精度，使激光微調系統在小型化精密線形組合信號器件方面提高了產量和電路功能。
3、激光打標
激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標有雕刻和掩模成像兩種方式:掩模式打標用激光把模版圖案成像到工件表面而燒蝕出標記。雕刻式打標是一種高速全功能打標系統。激光束經二維光學掃描振鏡反射後經平場光學鏡頭聚焦到工件表面，在計算機控制下按設定的軌跡使材料汽化，可以打出各種文字、符號和圖案等，字元大小可以從毫米到微米量級，激游標記是永久性的，不易磨損，這對產品的防偽有特殊的意義。已大量用在給電子元器件、集成電路打商標型號、給印刷電路板打編號等。紫外波段激光技術發展很快，由於材料在紫外波激光作用下發生電子能帶躍遷，打破或削弱分子間的結合鍵，從而實現剝蝕加工，加工邊緣十分齊整，因此在激游標記技術中異軍突起，尤其受到微電子行業的重視。

⑤ 激光加工是利用什麼能源去除材料的

激光加抄工是利用光能去除材襲料的。
激光加工是利用光的能量經過透鏡聚焦後在焦點上達到很高的能量密度以熔合材料或去除材料以及改變材料的表面性能，主要靠光熱效應來加工。激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小，可加工各種材料。用激光束對材料進行各種加工，如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。某些具有亞穩態能級的物質在外來光子的激發下會吸收光能，使處於高能級原子的數目大於低能級原子的數目-粒子數反轉，若有一束光照射，光子的能量等於這兩個能相對應的差，這時就會產生受激輻射，輸出大量的光能。
激光加工包括激光切割，激光焊接，激光鑽孔，激光打孔，激光微調，激光熱處理等方式。
激光雕刻加工是激光系統最常用的應用。根據激光束與材料相互作用的機理，大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光鐳射打標、激光鑽孔和微加工等；光化學反應加工是指激光束照射到物體，藉助高密度激光高能光子引發或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光雕刻刻蝕等。

⑥ 激光加工都有哪些優勢特點

從全球激光產品的應用領域來看，材料加工行業仍是其主要的應用市場，佔比為35.2%;通信行業排名第二，其所佔比重為30.6%;另外，數據存儲行業占據第三位，其所佔比重為12.6%。
與傳統加工技術相比，激光加工技術具有材料浪費少、在規模化生產中成本效應明顯、對加工對象具有很強的適應性等優勢特點。在歐洲，對高檔汽車車殼與底座、飛機機翼以及航天器機身等特種材料的焊接，基本採用的是激光技術。
1、激光功率密度大，工件吸收激光後溫度迅速升高而熔化或汽化，即使熔點高、硬度大和質脆的材料(如陶瓷、金剛石等)也可用激光加工；
2、激光頭與工件不接觸，不存在加工工具磨損問題；
3、工件不受應力，不易污染；
4、可以對運動的工件或密封在玻璃殼內的材料加工；
5、激光束的發散角可小於1毫弧，光斑直徑可小到微米量級，作用時間可以短到納秒和皮秒，同時，大功率激光器的連續輸出功率又可達千瓦至十千瓦量級，因而激光既適於精密微細加工，又適於大型材料加工；
6、激光束容易控制，易於與精密機械、精密測量技術和電子計算機相結合，實現加工的高度自動化和達到很高的加工精度；
7、在惡劣環境或其他人難以接近的地方，可用機器人進行激光加工。
激光加工屬於無接觸加工，並且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現多種加工的目的。它可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。激光加工柔性大主要用於切割、表面處理、焊接、打標和打孔等。激光表面處理包括激光相變硬化、激光熔敷、激光表面合金化和激光表面熔凝等。
激光加工技術主要有以下獨特的優點：
①使用激光加工，生產效率高，質量可靠，經濟效益。
②可以通過透明介質對密閉容器內的工件進行各種加工；在惡劣環境或其他人難以接近的地方，可用機器人進行激光加工。
③激光加工過程中無「刀具」磨損，無「切削力」作用於工件。
④可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。
⑤激光束易於導向、聚焦實現作各方向變換，極易與數控系統配合、對復雜工件進行加工，因此它是一種極為靈活的加工方法。
⑥無接觸加工，對工件無直接沖擊，因此無機械變形，並且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現多種加工的目的。
⑦激光加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，並且是局部加工，對非激光照射部位沒有或影響極小，因此，其熱影響區小，工件熱變形小，後續加工量小。
⑧激光束的發散角可<1毫弧，光斑直徑可小到微米量級，作用時間可以短到納秒和皮秒，同時，大功率激光器的連續輸出功率又可達千瓦至10kW量級，因而激光既適於精密微細加工，又適於大型材料加工。激光束容易控制，易於與精密機械、精密測量技術和電子計算機相結合，實現加工的高度自動化和達到很高的加工精度。
激光加工技術已在眾多領域得到廣泛應用，隨著激光加工技術、設備、工藝研究的不斷深進，將具有更廣闊的應用遠景。由於加工過程中輸入工件的熱量小，所以熱影響區和熱變形小；加工效率高，易於實現自動化。

⑦ 激光到底有什麼用

激光的用途

（l）激光通信

用光傳遞信息，在今天十分普遍。比如，艦船用燈語通信，交通燈用紅、黃、綠三色調度。但是所有這些用普通光傳遞信息的方式，都只能局限在短距離內。要想把信息通過光直接傳遞到遙遠的地方，就不能用普通光，而只能動用激光。

那麼如何傳遞激光呢？我們知道，電是可以沿著銅線輸送的，但光是不能沿著普通金屬線輸送的。為此，科學家們研製出來一種能夠傳輸光的細絲，叫作光導纖維，簡稱光纖。光纖是用特種玻璃材料製成的，直徑比人的頭發絲還要細，通常為50～150 微米，而且非常柔軟。

實際上，光纖的內芯是高折射率的透明光學玻璃，而外面的包皮層則是用低折射率的玻璃或塑料製成。這樣的結構，一方面能使光沿著內芯折射前進，就像水在自來水管里往前流動，電在導線中往前傳輸一樣，即使千繞百折也沒有什麼影響。另一方面，低折射率的包皮層又能阻止光外泄，就像水管不會滲水，電線的絕緣層不會導電一樣。

光導纖維的出現解決了傳遞光的途徑，但並不是說有了它就可以把任何光都能傳送到很遠很遠的地方去。只有亮度高、顏色純、方向性好的激光，才是傳遞信息最理想的光源，它從光纖的一端輸入後，幾乎沒有什麼損失又從另一端輸出。因此，光通信實質上就是激光通信，它具有容量大、質量高、材料來源廣、保密性強、經久耐用等優點，被科學家們譽為通信領域的一場革命，是技術革命中最輝煌的成果之一。

激光通信先進在哪裡？激光通信的優點首先是容量大。它的容量有多大呢？當我們平時打電話時，講著講著有時會串進來不相乾的說話聲。這種打架現象是由於一對電話線上只能通過一路電話，如果另外串進來一路電話，正常的通話雙方就會受到干擾。假如有10對人同時用一對電話線通話，就等於20個人同時講話，那就根本無法通話了。為了解決這個問題，就必須採用載波等方法，使各路電話分別處在各個頻段上。由於普通電話的頻率范圍為300～400赫，而在一對電話線上最高頻率只有1500千赫，所以在一對電話線上只能同時通過十幾路電話。顯然，這樣的電信容量是遠遠不能滿足當今信息社會的要求的。

如果我們把普通電話的傳輸信息量比作是小推車的話，那麼激光通信則是汽車。由於激光的頻率要比無線電波高得多，所以激光通信的信息容量要比電氣通信大10億倍。一根比頭發絲還細的光纖就可以傳輸幾萬路電話或幾千路電視節目。由20根光纖組成的光纜只有一支鉛筆那樣粗細，每天可以通話76200人次。相比之下，由1800根銅線組成的電纜，直徑約7.6厘米，但每天卻只能通話900人次。

尤其令人驚訝的是，光纖通信特別適合於電視、圖像和數字的傳遞。據報道，一對光纖可在一分種內傳遞全套《大英網路全書》。

此外，製造光導纖維的材料是地球上到處都有的砂子——石英，只要幾克石英就能製造出1千米長的光纖。這樣，不僅原材料取之不盡、用之不竭，還可以大大節約銅和鋁材。正因為如此，目前世界上發達國家都在競相研究激光通信。於是激光通信成了爭相發展的寵兒。

在通信技術史上，光纖通信技術的發展之快是前所未有的。拿通信技術史上的幾個里程碑來看，電話從發明到應用，花費了60年左右的時間，並且電話通信至今仍大量、普遍使用。無線電技術（例如電報）從發明到應用也花了30年左右時間。電視技術雖然發展較快，但仍然孕育了約14年。而激光通信，從第一根低損耗光導纖維的誕生到應用，總共只有5年時間。現在激光通信不僅應用廣泛，而且形成了巨大的光纖市場。

1977年5月，美國有一家大公司叫電報電話公司，它在芝加哥市內的兩個電話局之間，敷設了世界上第一條短距離的光導纖維通信線路，此後在全美國近百個地方建立了總長幾百千米的短距離激光通信線路。這就意味著在短距離內，激光通信已開始取代普通的電氣通信。到了1983年，美國紐約到波士頓之間長達600千米的光導纖維通信已投入使用。

緊跟在美國後面的是日本。1984年，日本完成了從北海道的札幌至九州福岡的長距離光導纖維通信干線，全長達2800千米，中間聯結著30多個城市。1993年12月，中國和日本之間橫跨東海的光纖電纜已鋪設成功。日本和美國之間橫跨太平洋的長達1萬千米的海底光纜也在設計中。

由於光導纖維通信的蓬勃發展，美、日、英、法等工業發達國家相繼成立了光導纖維、光纜生產企業。世界上三大著名的光纖光纜公司——美國的西電公司、康寧公司和日本的住友公司，光導纖維產量每年都在12萬千米以上。

總之，工業發達國家都已建立了全國性的光纖通信網路，以便徹底替代目前的銅質電線電纜，這項浩大的技術工程估計到2000年可告完成。到那時候，激光通信將給我們這個地球帶來巨大變化。例如，足不出戶就可以利用光纖網路在家中處理文件或參加一個會議；或者將家中的光纖網路與購物中心相連，如同置身在超級市場一樣，坐在家中選購需要的商品，貨款只須與電子金融購物系統結算。各地的醫療中心也可以從屏幕上查看病人的病情和化驗報告，並據此開出處方單，從而真正做到「秀才不出門，可知天下事」，「運籌於帷幄之中，決勝於千里之外」。

激光和光纖還可以傳送圖像。首先，要將直徑比人頭發絲還要細的單根光導纖維組合成纖維束。在傳送信息過程中，常用的纖維束有兩種：一種叫傳光束，另一種叫傳像束。傳光束的任務是將光從一頭傳到另一頭。傳光束結構比較簡單，它是由多根單絲膠合在一起，再將其端面拋光、研磨，以便減少光進入光纖時的反射和散射損失，然後在傳光束外面套上塑料護套。

由於一根光纖只能傳送一個光點，要傳送整幅圖像就必須將光導纖維一根一根整齊地排列起來，這樣組成的光纖束就叫傳像束。

在傳像束中，全部光纖都排列得整整齊齊，兩個端頭所處的位置都一一嚴格對應，一點也不混亂，就像一把整齊的筷子那樣。比如，某根光纖的一頭在傳像束中處於第八排第八列的位置上，那麼它的另一頭也同樣是處於八、八位置上。

傳像束在傳送圖像時，首先將圖像分割成網眼狀，即一幅圖像被無數根光纖分解成無數個像元，然後再傳送出去。一根光纖負責傳送一個像元，無數根光纖便能將整幅圖像傳送到另一端。如果要使圖像傳送得清晰，就要盡可能選用直徑較細的光纖，因為光纖越細，在一定的傳像束上就能容納進更多的光束，這樣就能傳送更多的像元。顯然，像元越多，圖像就越清晰。

現在應用的傳像束由上萬根光纖組成，要把這么多光纖整齊地排列起來可不是一件容易的事。排列好後，再用一種叫作環氧樹脂的有機粘合劑將兩端膠合，使光纖粘結固定，保證兩端光纖一一對應。對兩個端面還要磨平和拋光。至於中間部分則不必粘牢，而是像二胡的弦那樣鬆散，只須在外面加上保護的塑料套管，這樣的傳像束既柔軟，又可以任意彎曲。

除了傳送圖像處，傳像束還能傳送一般的符號或數字，以及放大圖像或縮小圖像。

如要放大圖像，可以將傳像束做成一端大、一端小，就像錐體那樣。當圖像元從小端傳到大端時，整幅圖像就被放大。反之，如將圖像從大端發送到小端，整幅圖像就被縮小了。

此外，利用光纖還可以改變圖像。如果根據需要有意打亂光導纖維的排列，就可以使出口端的像元並不落在原先對應的點上，而落到主觀構思的點上，於是圖像就改變了。如果將圖像元進口端的光纖做成方形，而將出口端光纖做成圓環形，就能將方形的圖像元變成圓環形的像元。

總之，光纖傳像束有很大的發展潛力，在未來的光信息處理技術中將日益顯示其獨特的作用。

（2）材料加工

鑽孔、切割、焊接以及淬火，是加工金屬材料時最常用的操作。自從引進了激光後，在加工的強度、質量以及范圍等方面開創了全新的局面。除了金屬材料外，激光還能加工許多非金屬材料。

激光鑽孔機在激光鑽孔機問世之前，對各種機械零件鑽孔靠的是電動鑽孔機或沖床。但機械鑽孔不僅效率低，而且鑽出的孔洞表面不夠光潔。

激光鑽孔的原理，是利用激光束聚集使金屬表面焦點溫度迅速上升，溫升可達每秒l00萬度。當熱量尚未發散之前，光束就燒熔金屬，直至汽化，留下一個個小孔。激光鑽孔不受加工材料的硬度和脆性的限制，而且鑽孔速度異常快，快到可以在幾千分之一秒，乃至幾百萬分之一秒內鑽出小孔。

比如，如果需要在金屬薄板上鑽出幾百個連人眼都難以察覺出來的微孔，用電動鑽孔機顯然是不能勝任的，但用激光鑽孔機卻能在1～2秒鍾內全部完成。如果用放大鏡對這些微孔作一番細查的話，可發現微孔面十分整齊光潔。

激光鑽孔還可用來加工手錶鑽石。它每秒鍾可鑽 20～30個孔，比機械加工效率高幾百倍，而且質量高。同時，激光鑽孔與下面我們就要講到的激光切割一樣，加工過程是非接觸式的，即不像機械加工那樣靠鋼鑽頭逐漸鑽透金屬材料。因此，激光操作可以在自動化連續加工，或者在超凈、真空的特殊環境中發揮作用。

激光切割機知道了激光鑽孔的原理，就容易理解激光為什麼可以切割金屬材料了：只要移動工件或者移動激光束，使鑽出的孔洞連邊成線，就自然能將材料切割下來了。而且，不論是什麼樣的材料，如鋼板、鈦板、陶瓷、石英、橡膠、塑料、皮革、化纖、木材等，激光都如一柄削鐵如泥，削木如灰的光劍，而且，切割的邊緣非常光潔。

激光焊接機激光之所以能用來焊接，是因為它的功率密度很高。所謂功率密度高，是指在每平方厘米面積上能集中極高的能量。激光的功率密度有多高呢？我們可以作個比較：工廠里通常用於焊接的乙炔火焰能將兩塊鋼板焊在一起，這種火焰的功率密度可以達到每平方厘米1000瓦；氬弧焊設備的功率密度還要高，可以達到每平方厘米10000瓦。但這兩種焊接火焰根本無法與激光相比，因為激光的功率密度要比它們高出千萬倍。這樣高的功率密度不僅可以焊接一般的金屬材料，還可以焊接又硬又脆的陶瓷。

激光淬火傳統的淬火方法十分簡單，先將刀刃燒紅，然後驟然浸到冷水裡，經過這一熱一冷的處理，刀刃的硬度就大為提高。不過，這樣淬火顯然不太方便，效果也不一定理想。

激光淬火，是用激光掃描刀具或零件上需要淬火的部位，使被掃描區域的溫度升高，而未被掃描到的部位仍維持常溫。由於金屬散熱快，激光束剛掃過，這部位的溫度就急驟下降。降溫越快，硬度也就越高。如果再對掃描過的部位噴速冷劑，就能獲得遠比普通淬火要理想得多的硬度。

（3）激光照相排版

照相排版實際上是引入了光學攝影原理。用活字排版，必須根據書稿，依樣畫葫蘆地檢出各種大小、字體不同的鉛字和符號進行排版。而照相排版要簡便很多，它是通過排字機上的透鏡，來改變字樣的大小和形狀的。至於用透鏡為什麼就能改變字樣的大小和形狀，這實際上就等於我們照「哈哈鏡」。

用照相排版時，只需將光源通過透鏡把需要的文字和符號，在感光相紙上成像，再經過顯影和定影就形成了照相底片。然後，只要像印照片那樣印刷就行。

照相排版可使用兩種光源，剛才講的是普通光源，相比之下，激光排版省時省力。由於激光亮度高，顏色淺，可以大大改善圖像的清晰度，印出來的書質量自然就高。它的原理是怎樣的呢？首先通過計算機把文字變成一個個點，然後用點來控制激光掃描感光底片，才真正拍攝出全息照相。

全息照相與立體照相是兩回事。盡管立體彩色照片看上去色彩鮮艷、層次分明，富有立體感，但它總歸仍是單面圖像，再好的立體照也代替不了真實的實物。比如，一個正方形木塊的立體照，不論我們怎樣改變觀察角度，只能看到照片上的那個畫面，但全息照就不同了，我們只要改變一下觀察角度，就可以看到這個正方塊的六個方面。因為全息技術能將物體的全部幾何特徵信息都記錄在底片上，這也是全息照相最重要的一個特點。

全息照相的第二個重要特點是，能以一斑而知全豹。當全息照被損壞，即使是大半損壞的情況下，我們仍然可以從剩下的那一小半上看到這張全息照上原有物體的全貌。這對於普通照片來說就不行，即使是損失一隻角，那隻角上的畫面也就看不到了。

全息照的第三個特點是，在一張全息底片上可以分層記錄多幅全息照，而且在它們顯示畫面時不會互相干擾。正是這種分層記錄，使得全息照能夠存儲巨大的信息量。激光全息照的底片，可以是特種玻璃，也可以是乳膠、晶體或熱塑等。一塊小小的特種玻璃，可以把一個大型圖書館里的上百萬冊藏書內容全部存儲進去。全息照相的用途日益廣泛。

全息照相可以將珍貴的歷史文物記錄下來，萬一有文物古跡遭到嚴重破壞，即使盪然無存，我們仍然可以根據全息照相重建。比如像北京圓明園那樣的名勝，當年被八國聯軍焚毀，現在雖然打算重建，因為不知道原來的整個面貌，就難以完全恢復。如果全息照相提早100年發明的話，事情就好辦了。

全息照相在工業上還可以用作無損檢測。什麼是無損檢測呢？就是說，用激光全息技術既可以檢查出產品有沒有微小的毛病，又一點也不會損傷這些產品。

更令人感興趣的是，目前全息照相還被用來拍攝全息電影和電視，不久觀眾會看到真實生活的圖像畫面了。即用激光「撞」擊底片上的感光塗料，留下無數個對應的點，這些點經顯影、定影後就重新變成文字或圖像。這里，激光束相當於電子束，感光底片相當於電視機熒屏。接下來，用載有文字和圖像的底片就可以去印書報雜志了。彩色電視機之所以能顯示紅、綠、藍三色，是由於熒屏上塗有三色熒光粉，它們在電子撞擊下會顯出三種顏色。而激光照相排版也可以採用類似的原理，印刷出優美的彩色畫面來。

（4）激光在醫學上的應用

激光應用在醫療器械領域的成果是很多的，它可以扮演鑽頭、手術刀、焊槍等多種角色。

焊槍和鑽頭在眼科，激光主要是用來治療視網膜剝離。視網膜剝離是一種很棘手的疾病，患者的視網膜與眼球內壁脫開，無法產生視覺。在激光沒有問世之前，病人恐怕難免失明的苦難。

現在，醫生可以用激光器對准病人眼底，使激光器發射出一束激光，通過加熱使視網膜重新與眼球內壁合在一起。整個過程要不了幾分鍾，激光束就像焊槍一樣，將病人的視網膜焊接好了。

除了焊接外，激光這把焊槍也可以用於切割。

白內障是老年人的常見病。病人的眼球前部的凸透鏡——晶狀體，由原來透明的彈性體漸漸變得混濁無彈性，光線就不能通過晶狀體，落到眼底的視網膜上，病人逐漸看不見東西。治療白內障的傳統辦法是，將眼球前部切開一條口子，然後從小口子中伸進一根細金屬針。這根金屬針溫度極低，將渾濁的晶狀體凍得粘在針上，然後一起從小口子中帶出，顯然，整個手術比較麻煩。

如果用醫用激光器來治療，不僅方便，而且效果好。只要將激光束對准眼球內晶狀體的前表面或後表面發射，就可以迅速切除掉晶狀體表面的混沌膜。

在牙科，激光可以代替牙鑽。根據世界衛生組織統計，兒童的齲齒發病率是相當高的，大約達到75％。用激光治牙，病人幾乎沒有不舒服的感覺，而且只要不發炎，一次治療就能解決問題。牙科激光器是激光器中的小弟弟，它的功率很小，只有3瓦，相當於一支節能燈，幾乎不產生熱量。它的發射端實際上是像頭發絲那麼細的光導纖維。

治療時，只須將光纖發射端接近齲齒灶，發出激光束，齲處組織會分解，然後用清水沖洗掉。如果齲齒僅是淺度的牙琺琅質受損，激光束會將受損處的細微孔隙一一封死，這樣便可以阻止乳酸腐蝕牙本質。如果已出現了齲孔，用激光束鑽孔、清洗後，即可將人造琺琅質材料填入空洞中，再用激光加熱接合處，使人造琺琅質材料與牙琺琅質融為一體。激光治牙不僅無痛、迅速，而且治療後的效果也好。

激光手術刀如果要使用激光刀給病人的膀胱、心臟、肝臟、胃、腸等重要內臟動手術，難度就大了。激光怎麼能進入到人的內臟里去呢？這就要靠醫生手中的一件寶貝了，這件寶貝就是激光纖維內窺鏡。

所謂內窺鏡，是醫生用來插到人體內直接觀察器官的光學裝置。但通常的內窺鏡體積比較大，也比較粗糙，只能從病人口腔沿食道插到胃裡觀察。插胃是十分難受的，病人會感到很痛苦。激光纖維內窺鏡則完全不同。用光導纖維做成的內窺鏡又軟、又細、又能彎曲，當它插入病人胃裡時，不會有痛苦。除了胃，光纖內窺鏡還能進入其他重要的臟器內。激光纖維內窺鏡一方面可用來檢查病人的臟器是否有病變，更主要的是可以將激光能量輸入體內臟器中，對病變組織進行照射，也即加以切除，起到手術刀的作用。而且，用激光刀切割，傷口能自動止血，不需要結扎出血點，大大縮短了手術時間，傷口也不會發炎。如果用激光刀切除惡性腫瘤，還可以防止癌細胞擴散呢。

（5）激光武器

激光導彈在海灣戰爭中，以美國為首的多國部隊向伊拉克境內發動大規模空襲，摧毀伊拉克的許多重要軍事目標。最後，這場戰爭以伊拉克的失敗而告終。有人說，海灣戰爭是一場先進武器的較量，這話確有道理。

美國的飛機上裝有激光瞄準器，它能發射出紅外激光。當一架擔任偵察任務的飛機在空中發現地面目標時，就邊在空中盤旋，邊用激光瞄準器不斷地向目標發射激光束。這種激光束實際上起著向導的作用。這時，擔任攻擊任務的另一些飛機就隨後飛來，向目標扔下激光制導導彈。這些激光制導導彈上裝有自動跟蹤系統。這種自動跟蹤系統等於導彈的眼睛，當導彈撲向目標時，它能根據從目標上反射回來的向導激光，不斷地修正飛行中的航向，從而准確無誤地擊中目標。

其實，這類激光制導導彈，早在70年代，美國在越南戰場上就使用過。現在不僅有空對地導彈，而且有地對地、空對空、地對空等多種激光導彈。

今天，人們已能夠將無線電搜索雷達、激光雷達結合起來，組成作戰系統。比如，當無線電雷達發現空中目標（敵機或導彈）後，就可以將目標的高度、方位和速度准確測量出來。只要目標進入一定范圍內，激光雷達就會開啟，發射出一束很細的激光束，緊緊盯住並精確測量出目標的位置，然後發射的激光導彈，會根據激光雷達提供的向導激光束，准確地命中目標，將其摧毀。這類激光導彈可以方便地部署在卡車上，也可以改裝成反坦克導彈。

目前研製成的反坦克激光導彈，既可以從地面上發射，也可以從直升飛機上發射。導彈上裝有半導體激光器，起著自動跟蹤目標的作用，使導彈能百發百中地擊中坦克。

激光雷達雖然精度高、體積小、操作靈巧、轉移方便，但它也有缺點，就是容易受到氣象條件的限制，也不適於在大范圍內搜索目標。因此，它一般都與無線電雷達配合使用，互相取長補短。

激光槍和激光炮所謂激光槍和激光炮都屬於激光戰術武器。它們的外形像槍和炮，但它們發射的不是子彈和炮彈，而是激光束，使敵方人員傷亡或失明。這類槍炮的威力大小，與本身的能量和射擊距離有關。現在激光槍和激光炮的有效射程還不遠，所以死光的威力有限。

但是，死光武器的前景是無法估量的。一旦激光束的能量加大、有效距離增加，那就會成為名副其實的死光。比如，用激光炮打1萬米高空中的飛機，由於激光束的前進速度是每秒30萬千米，因此只需三萬分之一秒的時間就能擊中飛機。而在這短短的瞬間，飛機在空中僅夠向前移動幾厘米。這樣，對於死光來說，活動的飛機實際上成了死目標，必死無疑。照此計算，即使是射向幾千千米外的導彈，死光也只需花幾十分之一秒，而在這個瞬間內，導彈也只能夠向前飛行幾十米。因此，死光有充分的時間將導彈摧毀在外層空間。

此外，激光還可以不斷改變方向，對准各個目標，逐一摧毀，而且從經濟上來說，製造激光炮要比製造洲際導彈便宜得多。

⑧ 激光加工可以加工什麼材料

激光幾乎可以對任何來材料進行加工，但自受到激光發射器功率的限制，目前激光工藝可進行加工的材料主要以非金屬材料為主，包括：有機玻璃、塑膠、雙色板、竹木、布料、皮革、橡膠板、玻璃、石材、人造石、陶瓷、絕緣材料……
激光加工是利用光的能量經過透鏡聚焦後在焦點上達到很高的能量密度，靠光熱效應來加工的。 激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小，可加工各種材料。用激光束對材料進行各種加工，如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。 某些具有亞穩態能級的物質，在外來光子的激發下會吸收光能，使處於高能級原子的數目大於低能級原子的數目——粒子數反轉，若有一束光照射，光子的能量等於這兩個能相對應的差，這時就會產生受激輻射，輸出大量的光能。