激光技术的应用研究进展
信息显示与光电技术
摘要：当前激光技术发展的越来越迅速和成熟，在我们生活中的各个行业应用的非常广泛。
由于激光技术的先进性，精确性，所以在当前，在很多行业都得以应用和实现。本文就激光 技术在一些行业的应用做一些简单的介绍。
关键词：激光，激光技术，应用 0 引言
激光作为 20 世纪的四大发明之一，作为高新技术的重要组成部分，是 20 世纪科学技术发展 的重要标志。进入 21 世纪，激光技术发展的很迅速，越来越成熟，由于技术的高新，越来 越得到广泛的应用。当前，激光技术已经在生活中的各行各业广泛的应用，改善了人类的生 产和生活。激光技术在探测、医疗、加工、检测、工农业、航天、军事等等方面都有着重要 的应用，可以这样说，21 世纪的世界已经离不开激光技术了。
1 激光技术的应用
1.1 激光技术在印刷中的应用
激光技术在印刷中有如下三种新的应用。激光清洗法是一种全新的清洗方法，它的出现源于 激光独特的材料选择性：一定功率的 YAG 激光器能轻松地切割金属却不能穿透一张纸的厚 度，而一定功率的 CO2 激光器能轻易地切割木材、塑料却不能切割一张铝箔。网穴中残余 的墨膜囤积物多为非金属材质而网的材料多为金属，这就为激光材料选择性的应用提供了空 间，采用 CO2 激光清洗技术可以成功地对囤积物进行汽化却对网纹丝毫没有破坏。激光打标 工艺是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学 反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光切割通常采用 CO2 激光器，具有灵活性高，
精确性高，生产效益和生产力高等特点。[1]
1.2 激光技术在监测方面的一些应用 1.2.1 三维激光扫描技术在地形测绘的应用
三维激光扫描仪用于边坡三维形状的获取、加固方案设计、边坡灾害对策及安全检测等，都 具有独到得方边便性及先进性。测量设站灵活方便，测量效率高，获取的数据直接可以进行 处理以得到基础信息和分析结果。在地形测绘中，三维激光扫描仪及后处理软件，只经过简 单的几个步骤就可以轻松获取高比例尺的地形图。[2]
1.2.2 激光雷达技术在大气环境监测中的应用
用于探测大气气溶胶和云的激光雷达技术主要是米散射探测技术,使用这种技术的激光雷达 被称为米散射激光雷达。激光雷达是一种重要的大气环境探测手段,由于其具有时空分辨率 高、探测灵敏度高和抗干扰能力强等优点,因此,利用激光雷达对大气进行监测,收集、分析 数据,建立大气环境预测理论模型,将为研究气候变化和寻求治理环境的新途径提供科学的 依据。[3]
1.3 激光技术检测方面的应用
由于激光技术的精确性，在我们生活中的的一些检测越来越多都用到激光检测，既方便又安 全精确。如激光散斑技术在农产品检测中的应用，随着人们生活水平的提高，农产品检测技 术越来越受到人们的重视，发展新颖的农产品快速检测技术是提高农产品市场竞争力、增加 农民收入的有效措施。激光散斑技术灵敏度高，操作简单，作为一种新颖的无损快速检测技 术已经受到越来越多的关注。[4]
1.4 激光技术在制造业得应用
随着激光制造技术的快速发展，激光技术已经在工业领域得到广泛的应用。通过介绍激光制 造技术在汽车、航空航天、钢铁冶金等工业领域的应用，展示其在低能耗、短流程、绿色环 保等发展理念方面的先进性和广泛性。
1.4.1 激光焊接技术在汽车工业中的应用
激光焊接自上世纪 60 年代问世以来，激光以其相干性好、能量密度高、准直性好等优异特 性，在现代工业的各个方面得到了广泛的应用。在材料加工领域，激光可用于金属材料的切 割、焊接、表面相变硬化、合金化、熔覆、打孔、打标、辅助切削、直接制造、快速成形、
清洗及微细加工等等。利用激光来焊接金属材料有许多优越性:方便快捷、焊缝小、焊接影 响区域小，对原材料性质和形态的改变均很小;易于实现数控，可以焊接形状特殊的工件;
激光能量集中、作用时间短，可以焊接薄板、金属丝等传统焊接工艺难以加工的材料以及精 密、微小、排列密集、受热敏感的材料等等。[5—6]
1.4.2 激光技术在材料加工领域的发展及应用
激光加工技术具有无接触、不需要工模具、清洁、效率较高、便于实行数控、可进行特殊加 工等优点,随着该技术的不断进步与完善,人们将能对工艺的自动化和工作效率提出更高的 要求。在材料加工方面有以下几项应用：激光打孔和切割，激光焊接，激光表面改性技术，
激光刻蚀、铣削与毛化，激光新材料制备技术，激光快速成形技术，激光标记，激光材料合 成和激光清洗。[7]
1.4.3 激光加工技术在冶金行业的应用
激光加工技术在切割、焊接、表面熔覆与合金化、表面热处理、新材料制备等方面得到了广 泛应用。在冶金行业中,激光加工技术的开发及应用越来越广泛,其中冶金生产线上有钢带激 光拼焊、硅钢激光刻痕;冶金设备中有轧辊激光毛化、轧辊激光表面硬化;冶金产品中有汽车 板拼焊等。
激光技术在冶金生产线上的应用有带钢激光焊接，硅钢激光刻痕。激光技术在冶金设备的应 用有轧辊表面激光毛化，轧辊激光表面强化。[8]
1.5 激光技术在作物育种中的应用
激光具有高光亮性、高单色性、高方向性和高相干性等一系列特点，用它照射作物种子可引 起基因突变和染色体畸变，选择合理的激光波长和剂量及照射时间能够诱发植株矮生、提高 抗病虫害能力、提早成熟和增加产量等多种变异。随着国内外激光技术的飞速发展和研究水 平的深入，激光诱变技术在作物诱变育种，品种改良的生产实践中得到了广泛推广和应用。
激光能诱发生物遗传结构改变，甚至发生突变，从而培育出优良的新品种，这种科学方法称 为激光育种。激光诱变育种的机理后来从物理与数学角度作
了研究。首先进行了种子光学性质的研究，得出的辐照剂量与实际情况在数量级上一致。接 着又用量子理论、非线性理论研究了激光与 DNA 作用。进行了势函数分析、混沌态分析、
遗传信息态迁移率定义，主共振、次谐波共振、超谐波共振、组合共振及随机共振的研究。
研究表明，DNA 是在激光力、阻尼力及随机力三者协同作用下引起变异的。在一定条件下，
随机力起了关键作用。研究结果成功解释了各种频率激光均能引起 DNA 突变，都能进行激 光诱变育种的现象。现在已发展到激光与电离射线复合育种，它能扩大变异谱，提高有利变 异频率。[9]
1.6 激光技术在医学上应用
激光医学在临床上的应用主要分为三大部分,包括:①激光在基础医学研究中的应用,主要是 通过激光与人体器官组织、细胞和生物分子的相互作用来研究激光的生物效应。②激光诊 断,是以激光作为信息载体,利用激光单色性好的特点,对组织病理形态、病理情况下的功能 及找出某些致病因素等方面进行光谱分析。③激光治疗,是以激光作为能量载体,利用激光对 组织的生物学效应进行治疗,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，包括：弱激光治疗，高强度激光手术，激光动力学疗法(光化学疗法)，激 光诊断。[10]
1.7 激光技术在全息摄影上的应用
激光全息摄像术是一种二步成像的摄像技术，获得的信息是三维立体信息。 随着因特网、
宽带综合业务数字网以及多媒体通信的迅速发展，对光通信系统传输速率和宽带的要求越来 越高，波分复用（WDM）、光码分多址（OCDMA）和全光交换等新技术和新概念应运而生，对 光电子器件提出了越来越高的要求。 全息技术由于自身的特点，正在为光通信器件的研发 提出了新的思路和方法，逐渐引起人们的重视。因此，激光全息技术的发展能够开拓巨大的 应用市场，应不断拓宽激光全息技术的应用领域， 促进激光全息技术和应用的进一步发展。
[11]
1.8 激光技术在航天上的应用
航天技术作为一门综合性科学技术，是现代科学技术高度的综合集成。激光焊接技术作为一 项先进制造技术，对航天技术的发展起到了重要作用。如航天电源连接器和传感器的焊接、
航空发动机的焊接、飞机客体的焊接等。随着激光器研究的深入和大功率激光器的产品化，
激光焊接技术向大厚板、高适应性、高效率和低成本方向发展，同时，随着新材料、新结构 的出现，激光焊接技术将逐步替代一些传统的焊接工艺，在航天领域中占据重要地位。[13]
2 结束语
激光技术的广泛应用已经成为了我们生活不可缺少的一部分，在 21 世纪，激光技术只会越 来越多的应用到各行各业。当前的激光技术还不是非常的成熟，还有很大的提升空间。特别 是我国当前的激光技术和国际先进水平还有一定的差距，所以在激光技术这方面要更加的努 力发展。
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