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激光钕玻璃和激光铒玻璃的应用

发布时间:2016/5/25

激光钕玻璃的应用

   钕玻璃中小能量输出激光器早期用于工业、农业、医学和军事方面。由于晶体材料的发 展,已被晶体激光器所代替。玻璃材料在性质和制造方面的特点,适合于高输出激光器。20 世纪六七十年代,玻璃激光器以发展高能输出为主要方向。国内外均竞相研究和提高激光器 的输出能量,以摧毁目标为目的。单脉冲很大输出能量达5000J。由于发散角过大而限制了 能量亮度和功率亮度的提高,到20世纪70年代末均停止有关工作。激光武器的研究转向化学激光。

从20世纪70年代以后,各国相继建立高功率钦玻璃激光系统,以进行激光与等离子体 相互作用和激光核聚变的基础和应用研究。使用高功率激光诱发产生超高温、超高密度等离 子体,实现氘和氣反应(D-T反应),即激光惯性约束聚变(ICF),并放出聚变能量。氘在 海水中有一定的含量、氚可通过中子撞击锂而获得。表20-13列出很近二十年建造的高功率 激光装置。表20-14列出已建造、正在运转和建造中的高功率激光核聚变装置所用的激光玻 璃的尺寸和数量(未包括备用玻璃)。


很近二十年,各国相继将原有的高功率激光装置升级,关闭原有装置并建造输出更高的 新装置。其中很具有代表性的是目前正在建造的美国国家点火装置(NIF)和法国的兆焦耳 激光装置(MJL)。NIF的建造方——美国能源部认为其意义是:提供一个惯性约束聚变研 究的国家级设备;保证美国核武器储备的可靠、安全和有效性;建立世界上很大的精密光学 设备;保持美国在光学、激光和其他高技术方面的工业领先地位;确定惯性约束聚变发电的 科学基础;探索物质在很端条件下的科学和技术。NIF的建立是为美国国家安全、能源供 应、长远科学基础研究和经济的增强。

激光铒玻璃的应用

铒玻璃输出的1. 54Mm激光与钦玻璃和钦石榴石1.06pm激光比较,对人眼相对安全, 1.54pm处于大气透过窗口。铒玻璃激光适用于人体可能受到激光照射的场合。除激光与生 物相互作用研究和激光医学外,还用于激光雷达和距离测量。激光测距机的原理是由铒玻璃 激光器发射一束短脉冲(几十纳秒)激光,激光在待测目标漫反射后,被测距机的接收系统 和接收器接收,接收电路从发射和接收的时间差计算出发射点与目标的距离。便携式铒玻璃 激光测距机已取代过去的钕石榴石测距机,装备部队。


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