普通光源是向四面八方發(fā)光,。要讓發(fā)射的光朝一個(gè)方向傳播,需要給光源裝上一定的聚光裝置,,如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡,,使輻射光匯集起來向一個(gè)方向射出。激光器發(fā)射的激光,,天生就是朝一個(gè)方向射出,,光束的發(fā)散度極小,大約只有0.001弧度,,不銹鋼非標(biāo)定制 ,,接近平行。1962年,,人類第一次使用激光照射月球,,地球離月球的距離約38萬公里,但激光在月球表面的光斑不到兩公里,。若以聚光效果很好,,看似平行的探照燈光柱射向月球,按照其光斑直徑將覆蓋整個(gè)月球,。
(二)激光切割加工淺析亮度極高
在激光發(fā)明前,,人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高,與太陽的亮度不相上下,,而紅寶石激光器的激光亮度,,能超過氙燈的幾百億倍。因?yàn)榧す獾牧炼葮O高,,所以能夠照亮遠(yuǎn)距離的物體,。紅寶石激光器發(fā)射的光束在月球上產(chǎn)生的照度約為0.02勒克斯(光照度的單位),顏色鮮紅,,激光光斑明顯可見。若用功率最強(qiáng)的探照燈照射月球,,產(chǎn)生的照度只有約一萬億分之一勒克斯,,人眼根本無法察覺。激光亮度極高的主要原因是定向發(fā)光,。大量光子集中在一個(gè)極小的空間范圍內(nèi)射出,,能量密度自然極高。激光的亮度與陽光之間的比值是百萬級(jí)的,,而且它是人類創(chuàng)造的,。激光的顏色激光的顏色取決于激光的波長(zhǎng),而波長(zhǎng)取決于發(fā)出激光的活性物質(zhì),,即被刺激后能產(chǎn)生激光的那種材料,。刺激紅寶石就能產(chǎn)生深玫瑰色的激光束,它應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,,比如用于皮膚病的治療和外科手術(shù),。公認(rèn)最貴重的氣體之一的氬氣能夠產(chǎn)生藍(lán)綠色的激光束,它有諸多用途,,如激光印刷術(shù),在顯微眼科手術(shù)中也是不可缺少的,。半導(dǎo)體產(chǎn)生的激光能發(fā)出紅外光,,因此我們的眼睛看不見,但它的能量恰好能"解讀"激光唱片,,并能用于光纖通訊,。激光分離技術(shù)激光分離技術(shù)主要指激光切割技術(shù)和激光打孔技術(shù)。激光分離技術(shù)是將能量聚焦到微小的空間,,可獲得105~1015W/cm2極高的輻照功率密度,,利用這一高密度的能量進(jìn)行非接觸,、高速度、高精度的加工方法,。在如此高的光功率密度照射下,,幾乎可以對(duì)任何材料實(shí)現(xiàn)激光切割和打孔。激光切割技術(shù)是一種擺脫傳統(tǒng)的機(jī)械切割,、熱處理切割之類的全新切割法,,具有更高的切割精度、更低的粗糙度,、更靈活的切割方法和更高的生產(chǎn)效率等特點(diǎn),。激光打孔方法作為在固體材料上加工孔方法之一,已成為一項(xiàng)擁有特定應(yīng)用的加工技術(shù),,主要運(yùn)用在航空,、航天與微電子行業(yè)中。
(三)激光切割加工顏色極純
光的顏色由光的波長(zhǎng)(或頻率)決定,。一定的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一定的顏色,。太陽光的波長(zhǎng)分布范圍約在0.76微米至0.4微米之間,對(duì)應(yīng)的顏色從紅色到紫色共7種顏色,,所以太陽光談不上單色性,。發(fā)射單種顏色光的光源稱為單色光源,它發(fā)射的光波波長(zhǎng)單一,。比如氪燈,、氦燈、氖燈,、氫燈等都是單色光源,,激光切割加工,只發(fā)射某一種顏色的光,。單色光源的光波波長(zhǎng)雖然單一,,但仍有一定的分布范圍。如氖燈只發(fā)射紅光,,單色性很好,,被譽(yù)為單色性之冠,波長(zhǎng)分布的范圍仍有0.00001納米,,因此氖燈發(fā)出的紅光,,若仔細(xì)辨認(rèn)仍包含有幾十種紅色。由此可見,,光輻射的波長(zhǎng)分布區(qū)間越窄,,單色性越好。激光器輸出的光,波長(zhǎng)分布范圍非常窄,,因此顏色極純,。以輸出紅光的氦氖激光器為例,其光的波長(zhǎng)分布范圍可以窄到2×10^-9納米,,是氪燈發(fā)射的紅光波長(zhǎng)分布范圍的萬分之二,。由此可見,激光器的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何一種單色光源,。