梦幻之光——同步加速器辐射

人类生产和生活都离不开光、光源可分为两大类,一类是自然光源,如太阳等;另一类是人造光源.对人类文明发生重大影响的人造光源有“五大家族”.最早的人造光源是火光源.原始人早就懂得在夜晚用树枝火把照明,后来人们又发明了各种油灯和蜡烛.这些都是物质氧化燃烧发生的光,因此火光源都属于化学光源.1878年美国科学家爱迪生发明了电光源,将电能变成光.这是人造光源中的第2大家族.第3大家族是1895年德国科学家伦琴发现的X射线光源.X射线尽管看不见,但其穿透性和感光性能得到广泛应用.人造光源的第4大家族是激光器.1960年美国梅曼研制成功了第一台激光器,现在各种激光器已广泛进入人类生产和生活的各个领域.1947年美国通用电气公司科技人员从一台同步加速器中观察到电磁辐射,人们把它取名为同步辐射光.开始人们认为同步辐射光是有害的能量“泄漏”,使电子很难被加速到更高能量.然而不久,人们发现同步辐射光性质奇特,是一种优良的科学技术资源,于是很多国家争相开发利用,形成了人造光源的第5大家族.     

信息光学实验对激光器的要求

60年代激光器的出现,使人们获得了新的相干光源。激光是一种单色性和方向性都好的强光。相干性好、亮度高的激光器为开展信息光学实验研究工作提供了性能优良的光源,使以往难以完成或根本无法实现的许多信息光学实验成为可能。目前常用的激光器有:氦氖(He—Ne)激光器,波长632.8nm(红色);氩     

激光发射器在光学实验中的运用

光学实验在初、高中实验中属重难点实验,实验成败的关键在光源,若采用普通的白光源,亮度低、实验效果差;若采用激光器做光源可解决这一问题,但激光器成本高、寿命短。现市面上出售一种激光发射器（又叫红外线电筒、红外线笔）的生活娱乐用品。它只有６～８ｃｍ长,直径１ｃｍ左右,它采用激光二极管发光,波长６３～６８μｍ,功率＜５ｍＷ。它不但是一件生活娱乐品,而且是解决实验室光学实验理想的光源替代品。它主要有以下优点：成本低（２０～３０元支）,能耗低（由４只扭扣电池供电）,光线强且集中,射程远（可１０００～２０…     

谈谈全息照相

全息照相是一种完全新型的光学成像方法,它是英国科学家盖伯(D.Gabor)在1948年为提高电子显微镜的分辨率首次提出的。但在以后的十多年时间里由于缺乏理想的光源而未得到足够的重视,只是在激光器问世以后全息照相才获得了迅速的发展,相继出现了多种全息照相的技术,并开辟了光学应用的新领域。如用全息照相方法制作各种光学元件(透镜,光栅,各类滤波器……),光学工艺品,全息干涉计量,光信息储存,全息显微术……等,从而成为现代光学发展的一个重要分支。一、什么是全息照相?     

多波长布里渊激光器产生的可调谐微波信号（英文）

针对光学方法产生的微波信号具有调谐范围窄和频率低等问题,提出并实验验证了一种通过多波长布里渊激光器来产生稳定可调谐微波信号的方法.设计了一种单纵模布里渊激光器,利用该单纵模布里渊激光器获得了超过11阶斯托克斯波的多波长激光器,其波长间隔为0.085 nm,如果继续增加布里渊泵浦功率,输出的斯托克斯波数量可进一步增加;通过差频瑞利散射信号和多波长激光器信号,获得了中心频率为10.8和21.6 GHz的微波信号,在实验中,通过调节泵浦波长和增益光纤的温度,产生了不同频率的微波信号.如果使用较宽温度调节范围的温度控制器可增加调谐范围,且获得的微波信号具有较高的频率稳定性.     

激光核聚变

自1960年梅曼(Mai man)发明第一台激光器以来,激光已有46年的发展史.高功率激光作为一个重要的分支,一直在发展着,且在发展过程中不断开拓新的应用领域.目前,以激光为驱动引发热核聚变是高功率激光最重要的应用领域之一.前苏联科学家Basov和我国科学家王淦昌于1963年和1964年分     

一种理想的实验光源

做几何光学实验时 ,常常用白炽灯经透镜折射后获得实验所需的“光线”(这里“光线”指光束掠射过平面 ,在平面上形成的反射光带 )或用氦氖激光器获得“光线”。第一种光源 ,亮度有限 ,且调整不便 ;第二种效果虽好 ,但价格昂贵 ,不少学校没有配备。同时这两种光源体积都较大 ,较笨重。最近市面上出现了一种体积小巧 ,价格便宜的玩具激光笔。它采用激光二极管作为发光元件 ,用三节钮扣电池供电 ,能发出一束明亮的红色激光 (如果照在墙壁上可得到一个很小很亮的光斑 )。利用它稍加改动就能获得理想的“光线”。由于激光器发出的激光束很细 ,如…     

用激光器做光学实验

过去进行光学实验,除少数有专用暗室的学校外,一般均需临时布置遮光,又由于采用白炽灯泡作光源,光线发散亮度差,效果不好;同时,白炽灯灯光源是非干光源,用来作光的干涉、衍射等波动光学实验,效果更差。现在用氦氖激光器作光源,不需光具盘、狭缝等附属装置,在一般教室中,晴天不需遮光,就能顺利进行各种光学实验,效果良好。这里介绍应用激光器进行有关光学实验的方法。     

将现代光学内容反映到经典光学教学中

光学作为物理学一个分支,而它的前沿正在日新月异地发展.近30多年来,光学在理论方法和实际应用上都有许多重大的突破和进展.发生了三件大事:(一)1948年出现了全息术,它能记录物体反射光的全部信息:振幅和位相,从而再现物体的三维象,并能显示物体的精细部分.(二)1955年,第一次提出用光学传递函数来评价光学系统成象质量的概念,这些概念后来又发展成为信息光学.(三)1960年,诞生了新型光源——激光器,它产生的光单色性好,相干性好,而且亮度高.激光的产生与发展不仅使光学面貌发生了深刻的变化,而且促进了原子和分子物理学的复兴.这三个方面是经典     

浅谈“物理学”与现代科技

今天,在世界范围内正蓬勃兴起的新技术革命中,与物理学直接或间接有关的电子技术、材料技术、能源技术、激光技术、生物工程、海洋工程和空间技术等方面,不断取得新突破。科研新成果从发明到应用的周期越来越短,新技术、新产品过时的速度越来越快。科学技术是第一生产力,要运用科学理论指导生产技术就必须要有基础科学的应用,否则,就谈不上开发科学。物理学作为其他自然科学的基础的重要地位是不言而喻的。物理学告诉我们,任何物体在任何温度下,都要向周围空间辐射电磁波。这种辐射,在量值方面和波长分布方面取决于辐射体的温度,故称为热辐射。我们知道,热辐射与传导、对流是传热的三种基本方式,热辐射是以电磁波的形式将能量从一个物体传给其他物体的。在现代工程技术和科学研究中,热辐射的理论和规律有着重要的应用。如黑体辐射规律、辐射测温技术及红外辐射应用技术等。激光是基于受激辐射过程而获得的一种特殊的光。早在1917年,爱因斯坦就提出了受激辐射的理论。1960年,美国的梅曼发明了红宝石激光器。激光的出现引起了现代光学应用技术的重大变革。同时,也对科学技术的许多领域产生了深刻的影响。利用激光能量在空间和时间上高度集中的特性,可以进行精密加工,尤其是对高...     

氟化高聚物在固体染料激光器中的应用

氟化高聚物具备了许多奇特的性质,用氟化高聚物作基材,在其中加入激光染料,把它作为激光器的激光工作物质,可以获得集固体激光器和染料激光器特点于一身的新型激光器:固体染料激光器.     

2001年《国外科技动态》全年分类总目录

期页美国研制出新型超导集成电路１４５美国科学家成功地把光速降为零２４７日本发现在强磁场下呈超导状态的物质５４５日本科学家观测到“光泳”现象７２８世界上最小的激光器———纳米激光器问世７４８量子信息学应用研究的三大热点８２５玻璃内部制成衍射光栅９４５光速并非恒定９４６日英激光核聚变研究获新进展９４６美改进自由电子激光器９４６贝尔实验室用富勒烯制成零下１５６度超导体９４８美德科学家分享２００１年诺贝尔物理学奖１０４６实现玻色－爱因斯坦凝聚———２００１年诺贝尔物理学奖评述１１１０日核聚变装置等离子体…     

基于法布里-珀罗腔的窄线宽光纤激光器关键技术综述

窄线宽光纤激光器在超远距离传感和高精度光谱学等方面有广泛的应用,如何压窄线宽是研究的重要方面.首先介绍了基于光纤光栅法布里-珀罗标准具的各种谐振腔结构和激光器,接着重点讨论了光纤激光器压缩线宽进而获得单频输出的机理和方法,最后对各种线宽压缩方法进行了比较.     

高能激光武器的未来

高能激光器正在迅速从理论研究发展成为现实的作战武器。载有激光武器的美国ＡＬ -１型激光攻击飞机将从２００４年开始成为对付战区弹道导弹的第一道防御设施。美国军队在越战期间首次使用激光作战 ,激光器当时被用来为激光制导炸弹照射目标。自那时起 ,这类器件已被用于测定目标的位置、通信、以及破坏敌军的光学器件等方面。激光器可作为致盲武器 ,有时甚至仅仅用来吓唬敌人。然而 ,在今后１０年内 ,军用激光器将会飞速发展 ,它们将成为硬杀伤武器 ,而非仅仅作为武器的辅助装置或非杀伤性武器。兆瓦级的高能激光器会被安装在地面、飞机、…     

《激光窃听》阅读训练

[导读]说明文阅读是初中阶段阅读的重要部分，因此，我们有必要做一些这方面的阅读和训练。激光是20世纪科学技术领域的重大成就，在现有的光源中，它的单色性、亮度、方向性的指标均名列第一。随着1960年第一台红宝石激光器的问世，各类激光器应运而生。利用激光技术窃听军事情报便成为了可能。这篇短文介绍了激光窃听军事情报的原理、优越性和它的局限性，同时也对激光窃听这一技术的前景充满了希望。阅读这篇说明文，要注意其语言表达的准确性和作者说明事物所采用的方法。     

显微镜的几个主要参数与镜头选择的应用

显微镜的光学技术参数包括：数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场宽度、覆盖 、工作距离和镜象亮度与视场亮度等，这些工不都是越高超好，它们之间是相互联系又相互制约，每个参数都有它本身一定的合理界限，在使用时，应根据镜检的目的和实际情况协调各参数之间的关系，使显微镜处于最佳工作状态，发挥最佳效能。     

量子级联激光器的发展研究

量子级联激光器已被证明与传统的二板管激光器具有不同的发光原理,它是在子带问跃迁基础上的一种新型激光器.在理论上量子级联激光器的激射波长可调节性更强,拥有更广泛的应用前景.在近十年的研究中,量子级联激光器的激射波长已由最初的4.2μm扩展到可覆盖大部分中红外和部分远红外光谱区域,最近,更实现了在THz频率范围的激射.本文主要是对量子级联激光器发明与发展的综合回顾,并对其工作原理和应用作了简要介绍.     

法布里—珀罗干涉仪在现代光学中的应用

十九世纪未由法布里和珀罗研制出了多光束干涉仪,简称E—P干涉仪。由于它在近代物理和现代物理中具有非常重要的应用价值,因此在国内外的光学教材中都进行了专门论述,并详细地介绍了它的应用。它的特殊价值在于:它是一种分辨本领极高的光谱仪器,可精确地比较各光谱线的波长,用于光谱线超精细结构的研究;其次它还是现代激光器的谐振腔;以及在光学仪器中作为干涉滤光片。     

创新实验法教学实录—“几何光学”单元复习

1　课前设定这是一节本校举办的“多媒体辅助教学大赛”参赛课 ,作为一个单元的复习 ,用一节课完成难度较大 ,必须在课前做大量的准备工作 .(1 )制定教学方式“几何光学”是研究光传播的规律 ,包括光的直线传播、光的反射和折射等规律 ,以及应用这些规律制成的光学元件 (平面镜、三棱镜、透镜等 )对光的控制规律 ,即光学元件的成像规律 .要求学生通过复习深刻理解和灵活运用这些规律 ,为此笔者制定了“创新实验法”教学方式 .(2 )实验类型的选取“几何光学”实验范围很广 ,涉及的实验元件很多 ,大部分光学的规律可用实验检验 ,并利用一些光…     

飞秒钛宝石激光器的工作原理研究

飞秒激光是一种持续时间极短(10-15s),峰值功率高的以脉冲形式运转的激光.它不仅能使人们获得超短时间的分辨能力,同时,由于它的高峰值功率,使它在各个领域都得到了广泛的应用.飞秒钛宝石激光器包括飞秒激光振荡器和飞秒激光放大器两部分,是目前能产生飞秒量级脉冲的应用最广泛的激光器.它通过钛宝石的自锁模原理.并采用世界上先进的啁啾脉冲放大(CPA)技术,已能直接产生零点几个飞秒、峰值功率达太瓦量级的激光脉冲.文章从钛宝石晶体的增益特性、自锁模原理、色散及色散补偿、脉冲的展宽与压缩、再生放大器等方面,对飞秒钛宝石激光振荡器和放大器的工作原理做详细的阐述.