激光技术的发展.doc

激光技术的发展 摘要 激光技术自从上个世纪60年代面世起便得到了快速发展，而近几年以来，随着超短脉冲激光技术的不断发展，使得激光技术在科学研究和日常生活中取得了更加广泛的应用前景。本文首先简要介绍了激光的产生原理及其产生所必须的条件（粒子数反转条件、谐振腔稳定条件、振荡条件等），并且从激光的产生原理出发简单地阐明了激光四大宏观特性的产生原因；其次，根据激光技术的发展历程，简述了推进激光发展的三大技术（调Q技术、锁模技术、啁啾脉冲放大技术）的基本原理及方法。最后，文章对目前激光技术在科学领域中的几个新型应用（激光产生高能电子、超强超短激光驱动尾波场电子加速、激光质子照相技术）进行了简要的介绍。Abstract Since the 1960s the laser technology has got a fast development. In the resent years, with the continuou development of ultra short pulse laser technology, the laser technology has a broad range of potential applications both in scientific research and in our everyday life. In this thesis, we firstly introduce the principle of laser and the necessary conditions for the laser generated such as the population inversion condition, the cavity stability condition, the oscillation condition and so on. And the macroscopic property of laser is illustrated by the principle of laser. Then, according to the development of laser technology, we discuss the basic principle and method of three technical measures (the Q-switch?technology, the?mode-locking technology and the chirped pulse amplification technology) for promoting the development of laser. Finally, the article briefly introduces several new applications in the field of laser technology in science. Keywords： laser technology; chirped pulse amplification technology目 录 摘要 I Abstract II 目 录 III 引 言 1 第一章 激光的产生原理及特点 2 1.1 激光的产生原理 2 1.1.1光的受激辐射 2 1.1.2激光产生的条件 3 1.2 激光的特点 7 第二章 激光技术的发展 10 2.1激光调Q技术 10 2.1.1激光调Q的工作原理 10 2.1.2 Q调制的方法 11 2.2 激光锁模技术 11 2.2.1激光锁模技术的原理 11 2.2.2锁模技术的方法 14 2.3啁啾脉冲放大技术（CPA） 14 第三章 激光技术的应用 15 3.1 激光产生高能电子 15 3.2超强超短激光驱动尾波场电子加速 15 3.3 激光质子照相 16 第四章 总结 17 引 言 1960 年世界上第一台红宝石激光器[1]由美国梅曼先生成功研制，它的出现和发展是战后继原子能、计算技术、半导体技术、宇宙空间技术之后，科学技术发展的一项重大成就。目前，激光技术已成为一项比较受欢迎的热门技术，它的每一次发展都极大的拓展了物理学的研究领域。物理学家们在原子、量子理论、光学等前沿学的研究基础上对激光技术进行深入广泛的探究，使得激光技术在科学研究上有重大的突破，应用于我们生活中的各行各业，特别是对工业，军事以及航天领域等都有突出贡献。 从世界上第一台红宝石激光器出现到现在，经过五十多年的发展，人们一直为获得脉宽越来越短，聚焦光强越来越高的光脉冲而努力，不断采取各种办法提高激光的峰值功率。超短超强的激光脉冲的产生，不仅为探索自然界的奥秘提供了重要手段，比如