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节激光：一项应用性很强的技术’
    激光是20世纪的一个伟大发明。人们很早就开始研究光了。
因为我们的生产和生活都离不开光，光是人类赖以生存的基本条
件之一。但长久以来，人们对光的研究仅仅局限于照明、取暖、
观察、成像等范围，直到20世纪60年代激光的出现，才使古老
的光学焕发出勃勃生机。
    激光也是光，它与普通光没有本质上的区别。但激光又是一
种特殊的光，与普通光相比具有方向性好、单色性强、高亮度和
优异的相干性等四个特点。正是基于上述四种优异的性能，激光
得以渗透到当前的各类重大学科之中，不仅光学的发展又一次成
了物理学的主流，而且使其他许多学科和行业受到革命性的影
响。例如它带来化学动力学的精细研究，光合作用超快过程的研
究和生物体的诱变和处理，许多医疗方法的革新，计量科学中长
度米定义的改变和全新的大地测量法的建立，机械加工的改造
等。利用选择激发的激光同位素分离可降低费用，一些国家已作
为工业技术开发，对铀235、铀238和钚239的激光分离已接近
生产阶段，其他的激光选择化学反应也正在进行研究。在生物体
光化学方面，掌握光合作用机理和人工合成食物是人类梦寐以求
的目标之一，而超短光脉冲在研究光合作用的过程中可能会有所
作为。在高能物理技术方面，极强的聚焦激光的电场用于加速电
子的方法前景诱人，因为用其他方法产生的电场要比激光电场低
几个量级。   ‘
。
第二节激光加工技术：
奇妙的光束
    激光加工技术始于1963年，是在工业生产中*早应用的激
光技术之一。激光加工是指用高能激光束对金属或非金属材料进
行加工，其工作机理大体可分为两类：一类是利用材料吸收激光
能量产生的快速热效应进行的加工过程，如切割、焊接、打孑L、
刻槽、划片、成型以及表面热处理等(见图5—1)；另一类是利
用光化学反应和伴随的热效应进行的加工过程，如半导体工艺中
的光化学相沉积、激光刻蚀、掺杂和氧化等。后一类加工与前一
类加工的差异在于激光的作用除了使被加工的材料加热、熔融、
气化外，还促进了化学反应的发生和进行。
    激光的特点决定了激光加工主要具有如下优点：
    (1)激光束可聚集成一个非常小的强的光斑，这就使加工
能达到高精度，而且加工件受热变形小。例如用于切割，可使切
缝宽度很小。
    (2)激光能量可无接触地到达工件，因而不像机械加工、
气加工和电加工那样有高噪音和环境污染。
    (3)激光在通过空气或许多其他气体时不会明显减弱，故
可以在各种气体条件下进行工作，也可以在真空中进行加工，还
可以对包有外壳的物体进行加工，只需包壳材料能够透过特定波
长的激光。
    (4)激光束与光导纤维结合易于导向，配上多维联动的精
密机床，加上光电控制系统和电子计算机，适合于自动化生产和
电视监控。
    激光不但能够加工一般材料，而且很适宜加工极硬、极脆和
熔点极高的材料。由于便于实现自动化，生产效率能大大提高，
加之精度高、切口小，使原材料大大节约，因而激光加工比一般
加工更为经济。目前，世界上各先进国家都在大力发展和推广激
光加工技术，竞争十分激烈。该领域已由美国独家垄断转变为美
日共同垄断，近年来由于西欧的崛起，又逐渐形成美、日、欧三
足鼎立之势。中国的激光加工业已经开始起步，应用面也正在逐
哳扩大。