激光剛剛誕生不久就被人們稱為“解決問題的工具”。科學家們一開始就意識到激光這種奇特的東西，將會像電力一樣注定要成為這個時代最重要的技術因素。迄今為止，僅僅二十多年的初步應用，激光已經對我們的生活方式產生了重大影響。激光通信使我們在地球的每一個角落里都能準確迅速地進行信息交流；激光唱盤可以使我們渴望親耳聆聽世界名曲的現場演奏幾近成真。總之，激光正實現著幾年前還令人難以置信的技術奇跡。從工業生產到醫學，從電訊通信到戰爭機器，科學和技術正運用激光來解決一個又一個的難題。

激光的特性

　　激光廣泛應用的基礎在于它的特性。激光單色性好，又可在一個狹小的方向內有集中的高能量，因此利用聚焦后的激光束可以對各種材料進行打孔。這是令人驚奇的。紅寶石激光器中輸出脈沖的總能量煮不熟一個雞蛋，但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個孔。為什么激光這么神奇呢？關鍵不是光的能量，而在于其功率。激光的功率是很高的，這也是它多方面被應用的基礎。

　　激光具有單色性、相干性和方向性三大特點。

（1）單色性好

　　我們知道，普通的白光有七種顏色，頻率范圍很寬。頻率范圍寬的光波在光纖中傳輸會引起很大的噪聲，使通信距離很短，通信容量很小。而激光是一種單色光，頻率范圍極窄，發散角很小，只有幾毫弧，激光束幾乎就是一條直線。氦氖激光的譜線寬度，只有10-8nm，顏色非常純。這種光波在光纖中傳輸產生的噪聲很小，這就可以增加中繼距離，擴大通信容量。現在已研究出單頻激光器，這種激光器只有一個振蕩頻率。用這種激光器可以把十幾萬路的電話信息直接傳送到100km以外。這種通信系統就可滿足將來信息高速公路的需要了。

（2）相干性高

　　一個幾十瓦的電燈泡，只能用作普通照明。如果把它的能量集中到1m直徑的小球內，就可以得到很高的光功率密度，用這個能量能把鋼板打穿。然而，普通光源的光是向四面八方發射的，光能無法高度集中。普通光源上不同點發出的光在不同方向上、不同時間里都是雜亂無章的，經過透鏡后也不可能會聚在一點上。

　　激光與普通光相比則大不相同。因為它的頻率很單純，從激光器發出的光就可以步調一致地向同一方向傳播，可以用透鏡把它們會聚到一點上，把能量高度集中起來，送入光纖，這就叫相干性高。一臺巨脈沖紅寶石激光器的亮度可達1015w/cm2·sr，比太陽表面的亮度還高若干倍。

　　光纖通信用的半導體激光器的體積很小。和普通的晶體三極管差不多。它發出的光功率一般都不太大，通常只有幾毫瓦。如果把它的能量高度集中，就很容易耦合進光纖。這對增加光纖通信的中繼距離，提高通信質量是很有意義的。

（3）方向性強

　　激光的方向性比現在所有的其他光源都好得多，它幾乎是一束平行線。如果把激光發射到月球上去，歷經38.4萬公里的路程后，也只有一個直徑為2km左右的光斑。如果用的是探照燈，則絕大部分光早就在中途“開小差”了。

　　普通光源總是向四面八方發散的，這作為照明來說是必要的。但要把這種光集中到一點，則絕大多數能量都會被浪費掉，效率很低。半導體激光器發出的光絕大部分都很集中，很容易射入光纖端面。

　
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