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激光——人类创造的神奇之光 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。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。 激光是20世纪以来,继原子能、计算机、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”和“奇异的激光”。它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 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,而且导致整个一门新兴产业的出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。 激光的产生原理: 受激辐射基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”, 一段激活物质就是一个激光放大器。 激光的特点: (一)定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。 (二)亮度极高 在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。 (三)颜色极纯 光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在76微米至4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氪灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有00001纳米,因此氪灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。 激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例,其光的波长分布范围可以窄到2×10-9纳米,是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。 (四)能量密度极大 光子的能量是用E=hγ来计算的,其中h为普朗克常量,γ为频率。由此可知,频率越高,能量越高。激光频率范围846*10^(14)Hz到895*10^(14)H 激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(因为它的作用范围很小,一般只有一个点),短时间里聚集起大量的能量,用做武器也就可以理解了。 目前激光技术及其应用研究内容包括: ⑴超快超强激光:超快超强激光主要以飞秒激光的研究与应用为主,作为一种独特的科学研究的工具和手段,飞秒激光的主要应用可以概括为三个方面,即飞秒激光在超快领域内的应用、在超强领域内的应用和在超微细加工中的应用。其中飞秒激光超微细加工是当今世界激光、光电子行业中的一个极为引人注目的前沿研究方向。 ⑵新型激光器研究:激光测距仪是激光在军事上应用的起点,将其应用到火炮系统,大大提高了火炮射击精度。激光雷达相比于无线电雷达,由于激光发散角小,方向性好,因此其测量精度大幅度提高。由于同样的原因,激光雷达不存在"盲区",因此尤其适宜于对导弹初始阶段的跟踪测量。但由于大气的影响,激光雷达并不适宜在大范围内搜索,还只能作为无线电雷达的有力补足。 ⑶激光医疗:激光在医学上的应用分为两大类:激光诊断与激光治疗,前者是以激光作为信息载体,后者则以激光作为能量载体。多年来,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术。它解决了医学中的许多难题,为医学的发展做出了贡献。现在,在基础研究、新技术开发以及新设备研制和生产等诸多方面都保持持续的、强劲的发展势头。 ⑷激光化学:激光化学的应用非常广泛。制药工业是第一个得益的领域。应用激光化学技术,不仅能加速药物的合成,而又可把不需要的副产品剔在一旁,使得某些药物变得更安全可靠,价格也可降低一些。又如,利用激光控制半导体,就可改进新的光学开关,从而改进电脑和通信系统。激光化学虽然尚处于起步阶段,但其前景十分光明。 目前全球业界公认的发展最快的、应用日趋广泛的最重要的高新技术就是光电技术。而在光电技术中,其基础技术之一就是激光技术。21世纪的激光技术与产业的发展将支撑并推进高速、宽带、海量的光通信以及网络通信,并将引发一场照明技术革命,小巧、可靠、寿命长、节能半导体(LED)将主导市场。光电技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命和进步,激光产品已成为现代武器的"眼睛"和"神经"。激光的研究必将对相关领域进步起到巨大推动作用。 
各地激光联盟的发展过去几个月,全国各地激光联盟纷纷成立,在激光界产引起较大的反响,一时间成了社会关注热点,也成为激光人时下的共同话题。不少城市和地区正纷纷支持激光产业发展,务求打造激光产业聚集带,同时以激光技术加快区内传统加工产业的升级改造,以支撑经济继续增长,推动区内经济产业高水平崛起。事件回顾去年底至今,已有数个激光产业联盟相继成立。2012年12月17日,苏州激光产业联盟成立(苏州大学,华必大,德龙等);2012年12月22日,国家级激光产业联盟在武汉成立(华中科技大学,华工科技等);2013年3月初,瑞安市激光产业联盟成立(博业激光,浙江工业大学等);2013年3月26日,上海市高强激光加工产学研联盟成立(上海交大、上海激光学会,团结普瑞玛等)。从长远看,国内企业纷纷抱团组成激光联盟,对激光产业发展有重大推动作用。各企业在市场秩序、产品技术、分工合作等可以有平台加强沟通,而高校研究院的参与,也有利于产学研合作,加快激光产品的升级换代。下面我们来进行逐一分析。从苏州工业园区激光产业创新联盟协会成立看发展动因2012年12月17日,在苏州工业园区从事激光及相关技术产业单位共同成立“苏州工业园区激光产业创新联盟协会”。通过“协会”平台,更加有效地贯彻国家发展激光产业政策,吸纳先进的激光技术,团结本园区内从事激光产品的研发、生产和教学群体。通过产、学、研、资和用的结合,进一步优化产业结构,提高各激光产业的核心竞争力。近年来,苏州在激光产业领域以及产业配套等方面已具有良好的基础,这为产业集群的形成和发展提供了良好的条件。然而,产业资源分散、关联度低、同质竞争等问题在一定程度上制约了苏州激光产业链的深入发展。联盟协会的成立,可以改变当前市场状况,整合产业链资源,促进苏州地区激光技术产学研的合作,借助产业联盟的凝集力,推进苏州的激光产业快速发展。从国家激光加工产业技术创新战略联盟成立看发展力度国家激光加工产业技术创新战略联盟于2012年12月22日在武汉正式成立,其前身是湖北激光加工产业技术创新战略联盟。武汉是我国三大激光技术研究开发基地之一,并在光谷形成了以工业激光、医疗激光、光学元器件等为主体的能量光电子企业群,销售额占全国市场总销售额的50%。不过,与国外相比,我国激光产业仍存在分工不明确、优势资源分散等问题,这导致了国内激光器及成套设备开发能力明显落后于国外企业。在此情况下,2010年湖北激光加工产业技术创新战略联盟成立,旨在联合成员单位共同促进技术突破,推动传统工业结构调整和产业升级。到目前,联盟会员单位已经达到42家,包括华工激光、武钢、武重等单位;两年间,联盟共实施国家科技攻关项目14项,获得专利40余项,占全国相关领域专利约70%。这给企业带来了巨大的经济效益。 从瑞安市激光联盟成立看发展后劲2013年3月初,浙江瑞安市激光产业技术创新战略联盟正式授牌成立。“十二五”期间,根据国家战略布局,中国激光与光电产业集群落户温州,中国(温州)激光与光电产业集群是国家打造的 20个千亿级别的国家级创新型产业集群示范工程之一,瑞安市激光产业技术创新战略联盟正是在这样的背景下应运而生。联盟在瑞安市科技局的指导下以瑞安市博业激光应用技术有限公司为核心,组合上游的技术、激光配件供应商,和下游汽摩配、泵阀和机械电子等应用企业,形成了一个联合开发、成果共享的纵向的前向型联盟,并邀请中国激光加工专业委员会、浙江工业大学、温州大学等科研院校加盟作为产学研合作单位。 瑞安是温州大都市南翼中心。瑞安市民营经济发达,形成了汽摩配件、机械电子、塑料制品、鞋类、精细化工、纺织服装等六大支柱产业,19种产品在全国市场占有50% 以上份额,是国家级的汽摩配生产基地,塑料薄膜产业基地、印刷包装及医药机械全国产销基地。从上海市高强激光加工产学研联盟成立看发展趋势高强激光的加工和产业应用是下一代激光应用的前沿和制高点。2013年3月26日,“上海市高强激光加工产学研联盟及应用示范基地”签约仪式暨第一届理事及管理委员会第一次会议在上海交通大学举行,会议选举产生了联盟第一届理事与管理委员会理事长和副理事长。通过高校、企业和研究所的协同创新,增强整个高强激光加工应用领域的实力。 理事长张杰指出,联盟的主要工作是加强产学研合作,形成高强激光加工领域相互支撑和共同发展的平台。我国科技界、企业界往往处于条块分割的状况,如果单靠少数科技人员的奔走联系,难以成气候。联盟汇聚高强激光加工领域上海地区(并可辐射至长三角)的优势力量,集产业、研发和人才培养为一体,通过密切合作和协同,组成相互支撑和共同发展的平台,全面提升上海市在高强激光加工应用的创新和研发能力,推进上海市在高强激光应用方面的地位,使上海地区成为中国乃至国际上高强激光应用和产业发展的重要中心之一。历史发展必然产物 综上所述,全国各地激光联盟纷纷成立,是国内激光产业发展壮大的必然产物,也是市场健康发展的要求。事实证明,激光产业已成为当今国内最具潜力的新兴产业之一,激光产业必将成为影响未来社会发展的战略性产业。巨大的利益链促使企业建立“统一战线” ,抢占先机,分吃蛋糕、抱团发展,这是无可厚非的。借助产业联盟的平台,各联盟可邀请专家、学者加盟,从事学术研讨活动,给企业增添技术研发动力,形成创新发展;其次,可凝聚合力,打造品牌,增加利润,向核心技术发展;再次,可牵手上下游产业,形成区域性、产业集群向综合纵深领域发展;最后,各企业可向高水平激光加工领域迈进,做大做强,走向国际化。
如果有资质去做的话,发展肯定更会更好,大家条件越来越好,对于美丽的追求也越来越高。