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激光入门知识讲解
激光入门知识
激光（受激辐射光）英文名Laser,即LightAmplificationbytheStimulatedEmissionofRadiation的缩写。
中文意思是受激辐射光放大，这已说明了激光的产生过程。
我们就从物质的结构、光的辐射和吸收来了解这一过程。
一、激光产生原理
要了解激光，我们首先应先了解一下这样几个概念。
1．能级
物质是由原子组成，而原子又是由原子核及电子构成。
电子围绕着原子核运动。
而电子在原子中的能量不是任意的。
描述微观世界的量子力学告诉我们，这些电子会处于一些固定的“能级”，不同的能级对应于不同的电子能量，离原子核越远的轨道能量越高。
此外，不同轨道可最多容纳的电子数目也不同，例如最低的轨道（也是最近原子核的轨道）最多只可容纳2个电子，较高的轨道上则可容纳8个电子等等。
2．跃迁
电子可以通过吸收或释放能量从一个能级跃迁到另一个能级。
例如当电子吸收了一个光子时，它便可能从一个较低的能级跃迁至一个较高的能级。
同样地，一个位于高能级的电子也会通过发射一个光子而跃迁至较低的能级。
在这些过程中，电子释放或吸收的光子能量总是与这两能级的能量差相等。
由于光子能量决定了光的波长，因此，吸收或释放的光具有固定的颜色。
3．基态和激发态
当原子内所有电子处于可能的最低能级时，整个原子的能量最低，我们称原子处于基态。
当一个或多个原子电子处于较高的能级时，我们称原子处于激发态。
4．受激吸收
受激吸收就是处于低能态的原子吸收外界辐射而跃迁到高能态。
电子可通过吸收光子从低能级跃迁到高能级。
普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等的发光）都是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。
激发的过程是一个“受激吸收”过程。
5．受激辐射
受激辐射是指处于高能级的电子在光子的“刺激”或者“感应”下，跃迁到低能级，并辐射出一个和入射光子同样频率的光子。
受激辐射的最大特点是由受激辐射产生的光子与引起受激辐射的原来的光子具有完全相同的状态。
它们具有相同的频率，相同的方向，完全无法区分出两者的差异。
这样，通过一次受激辐射，一个光子变为两个相同的光子。
这意味着光被加强了，或者说光被放大了。
这正是产生激光的基本过程。
光子射入物质诱发电子从高能级跃迁到低能级，并释放光子。
入射光子与释放的光子有相同的波长和相位，此波长对应于两个能级的能量差。
一个光子诱发一个原子发射一个光子，最后就变成两个相同的光子。
6．自发辐射
是指高能级的电子在没有外界作用下自发地迁移至低能级，并在跃迁时产生光（电磁波）辐射，辐射光子能量为hυ=E2-E1，即两个能级之间的能量差。
这种辐射的特点是每一个电子的跃迁是自发的、独立进行的，其过程全无外界的影响，彼此之间也没有关系。
因此它们发出的光子的状态是各不相同的。
这样的光相干性差，方向散乱。
7．受激吸收和受激辐射之间的关系
那么到底原子吸收外来的光子后，是表现为受激吸收呢还是受激辐射呢？
在一个原子体系中，总有些原子处于高能级，有些处于低能级。
而自发辐射产生的光子既可以去刺激高能级的原子使它产生受激辐射，也可能被低能级的原子吸收而造成受激吸收。
因此，在光和原子体系的相互作用中，自发辐射、受激辐射和受激吸收总是同时存在的。
如果想获得越来越强的光，也就是说产生越来越多的光子，就必须要使受激辐射产生的光子多于受激吸收所吸收的光子。
怎样才能做到这一点呢？
我们知道，光子对于高低能级的光子是一视同仁的。
在光子作用下，高能级原子产生受激辐射的机会和低能级的原子产生受激吸收的机会是相同的。
这样，是否能得到光的放大就取决于高、低能级的原子数量之比。
若位于高能态的原子远远多于位于低能态的原子，我们就得到被高度放大的光。
但是，在通常热平衡的原子体系中，原子数目按能级的分布服从玻尔兹曼分布规律。
因此，位于高能级的原子数总是少于低能级的原子数。
在这种情况下，为了得到光的放大，必须到非热平衡的体系中去寻找。
8．粒子数反转
一个诱发光子不仅能引起受激辐射，而且它也能引起受激吸收，所以只有当处在高能级的原子数目比处在低能级的还多时，受激辐射才能超过受激吸收，而占优势。
由此可见，为使光源发射激光，而不是发出普通光的关键是发光原子处在高能级的数目比低能级上的多，这种情况，称为粒子数反转。
但在热平衡条件下，原子几乎都处于最低能级（基态）。
因此，如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的必要条件。
那么如何才能达到粒子数反转状态呢？
这需要利用激活媒质。
所谓激活媒质（也称为放大媒质或放大介质），就是可以使某两个能级间呈现粒子数反转的物质。
它可以是气体，也可以是固体或液体。
用二能级的系统来做激活媒质实现粒子数反转是不可能的。
要想获得粒子数反转，必须使用多能级系统。
9．波尔兹曼分布规律
在通常热平衡条件下，处于高能级E2上的原子数密度N2，远比处于低能级的原子数密度低，这是因为处于能级E的原子数密度N的大小是随能级E的增加而指数减小，即N∝exp（-E/kT），这就是著名的波耳兹曼分布规律。
于是在上、下两个能级上的原子数密度比为
N2/N1∝exp{-（E2-E1）/kT}
式中k为波耳兹曼常量，T为绝对温度。
因为E2>E1，所以N2《N1。
例如，已知氢原子基态能量为E1＝－13.6eV，第一激发态能量为E2=-3.4eV，在20℃时，kT≈0.025eV，则
N2/N1∝exp（－400）≈0
可见，在20℃时，全部氢原子几乎都处于基态，要使原子发光，必须外界提供能量使原子到达激发态，所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。
一般说来，这种光源所辐射光的能量是不强的，加上向四面八方发射，更使能量分散了。
二、激光产生的过程
以红宝石激光器为例，原子首先吸收外部注入的能量，跃迁至受激态（E3）。
原子处于受激态的时间非常短，大约为10－7秒后，它便会落到一个称为亚稳态（E2）的中间状态。
原子在亚稳态的时间很长，大约是10－3秒或更长的时间。
原子长时间停留在亚稳态，导致在亚稳态的原子数目多于在基态的原子数目，此时的状态称就是粒子数反转。
其产生的结果就导致使通过受激辐射由亚稳回到基态（E1）的原子，比通过受激吸收由基态跃迁至亚稳态的原子为多，从而保证介质内的光子可以增多，从而形成激光。
这就是典型的激光三能级系统。
当粒子受外界能量激励从E1到E3，由于E3能级寿命短，很快转移到E2上，因能级E2为亚稳态，在E2、E1间实现粒子数反转分布。
由于下能级E1为基态，通常总是积聚着大量的粒子，因此要实现粒子数反转，必须将半数以上的基态粒子激发到E2上，所以，外界激励就需要有相当强的能力。
而我们所用的YAG激光系统属于四能级系统。
如所示，能级E1为基态，E2、E3、E4为激发态。
在外界激励的条件下，基态E1上的粒子大量被激发到E4上，又迅速转移到E3上，E3能级为亚稳态，寿命较长。
而E2能级寿命很短，E2上的粒子又很快跃迁到基态E1，所以，四能级系统中，粒子数反转是在E3与E2间实现。
也就是说，能实现粒子数反转的激光下能级是E2，不像三能级系统那样，为基态E1。
因为E2不是基态，所以在室温下，E2能级上的粒子数非常少。
因而粒子数反转在四能级系统比三能级系统容易实现。
常见激光器中，除掺钕钇铝石榴石（简Nd3+:
YAG）激光器外，氦氖激光器和二氧化碳激光器也都属四能级系统激光器。
需要指明，以上讨论的三能级系统和四能级系统都是对激光器运转过程中直接有关的能级而言，不是说某种物质只具有三个能级或四个能级。
三、激光器的结构
通过前面的理论知识我们可以知道产生激光必需的几个条件：
1、激光工作介质
激光的产生必须选择合适的工作介质，可以是气体、液体、固体或半导体。
关键是能在这种介质中实现粒子数反转，以获得产生激光的必要条件。
显然，亚稳态能级的存在，对实现粒子数反转是非常有利的。
2、激励源
为了使工作介质中出现粒子数反转，必须用一定的方法去激励原子体系，使处于上能级的粒子数增加。
一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来照射工作介质，称为光激励；还有热激励、化学激励等。
各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运。
为了不断得到激光输出，必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多。
3、谐振腔
有了合适的工作物质和激励源后，可实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射强度很弱，无法实际应用。
还需要将辐射的光进行放大，于是人们就想到了用光学谐振腔进行放大。
所谓光学谐振腔，实际是在激光器两端，平行装上两块反射率很高的镜片，一块为全反射镜片，一块为部分反射、少量透射镜片。
全反射镜片的作用是将入射的光全部按原路径反射回去，部分反射镜片的作用是将能量未达到一定限度的部分光子按原路径反射回去，而达到一定能量限度的光子则透射而出。
这样，透射而出的这部分光子就成为我们需要的，经过放大了的激光；而被反射回工作介质的光，则继续诱发新一轮的受激辐射，光将逐渐被放大。
因此，光在谐振腔中来回振荡，造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，直到能量达到一定的限度，从部分反射镜片中输出。
下面以红宝石激光器为例来说明激光的形成。
工作物质是一根红宝石棒。
红宝石是掺入少许3价铬离子的三氧化二铝晶体。
实际是掺入质量比约为0.05%的氧化铬。
由于铬离子吸收白光中的绿光和蓝光，所以宝石呈粉红色。
1960年梅曼发明的激光器所采用的红宝石是一根直径0.8cm、长约8cm的圆棒。
两端面是一对平行平面镜，一端镀上全反射膜，一端有10%的透射率，可让激光透出。
红宝石激光器中，用高压氙灯作“泵浦”，利用氙灯所发出的强光激发铬离子到达激发态E3，被抽运到E3上的电子很快（～10－8s）通过无辐射跃迁到E2。
E2是亚稳态能级，E2到E1的自发辐射几率很小，寿命长达10-3s，即允许粒子停留较长时间。
于是，粒子就在E2上积聚起来，实现E2和E1两能级上的粒子数反转。
从E2到E1受激发射的波长是694.3nm的红色激光。
由脉冲氙灯得到的是脉冲激光，每一个光脉冲的持续时间不到1ms，每个光脉冲能量在10J以上；也就是说，每个脉冲激光的功率可超过10kW的数量级。
注意到上述铬离子从激发到发出激光的过程中涉及到三条能级，故称为三能级系统。
由于在三能级系统中，下能级E1是基态，通常情况下积聚大量原子，所以要达到粒子数反转，要有相当强的激励才行。
四、激光器的种类
对激光器有不同的分类方法，一般按工作介质的不同来分类，在可以分为固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器。
另外，根据激光输出方式的不同又可分为连续激光器和脉冲激光器，其中脉冲激光的峰值功率可以非常大，还可以按发光的频率和发光功率大小分类。
1、固体激光器
一般讲，固体激光器具有器件小、坚固、使用方便、输出功率大的特点。
这种激光器的工作介质是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子，除了前面介绍用红宝石和玻璃外，常用的还有钇铝石榴石（YAG）晶体中掺入三价钕离子的激光器，它发射1060nm的近红外激光。
固体激光器一般连续功率可达100W以上，脉冲峰值功率可达109W。
2、气体激光器
气体激光器具有结构简单、造价低；操作方便；工作介质均匀，光束质量好；以及能长时间较稳定地连续工作的有点。
这也是目前品种最多、应用广泛的一类激光器，占有市场达60％左右。
其中，氦－氖激光器是最常用的一种。
3、半导体激光器
半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。
目前较成熟的是砷化镓激光器，发射840nm的激光。
另有掺铝的砷化镓、硫化铬硫化锌等激光器。
激励方式有光泵浦、电激励等。
这种激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固，特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用。
在70年代末期，由于光纤通讯和光盘技术的发展大大推动了半导体激光器的发展。
4、液体激光器
常用的是染料激光器，采用有机染料最为工作介质。
大多数情况是把有机染料溶于溶剂中（乙醇、丙酮、水等）中使用，也有以蒸气状态工作的。
利用不同染料可获得不同波长激光（在可见光范围）。
染料激光器一般使用激光作泵浦源，例如常用的有氩离子激光器等。
液体激光器工作原理比较复杂。
输出波长连续可调，且覆盖面宽是它的优点，使它也得到广泛应用。
五、激光的特点：
1.相干性好：
一个几十瓦的电灯泡，只能用作普通照明。
如果把它的能量集中到1m直径的小球内，就可以得到很高的光功率密度，用这个能量能把钢板打穿。
然而，普通光源的光是向四面八方发射的，光能无法高度集中。
普通光源上不同点发出的光在不同方向上、不同时间里都是杂乱无章的，经过透镜后也不可能会聚在一点上。
激光与普通光相比则大不相同。
因为它的频率很单纯，从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播，可以用透镜把它们会聚到一点上，把能量高度集中起来，这就叫相干性高。
一台巨脉冲红宝石激光器的亮度可达1015w/cm2·sr，比太阳表面的亮度还高若干倍。
2.方向性强
激光的方向性比现在所有的其他光源都好得多，它几乎是一束平行线。
如果把激光发射到月球上去，历经38.4万公里的路程后，也只有一个直径为2km左右的光斑。
3.单色性好：
受激辐射光（激光）是原子在发生受激辐射时释放出来的光，其频率组成范围非常狭窄，通俗一点讲，就是受激辐射光单色性非常好，激光的“颜色”非常的纯（不同颜色，实际就是不同频率）。
激光的单色性是实现激光加工的重要因素。
我们可以通过简单的物理实验来说明这个问题。
我们使用三棱镜，可以将一束太阳光分解成七色光谱带，其原理是日光其实是多种波长的光混合在一起的复色光，不同波长的光透过同一介质时，由于在介质中折射率的不同，使各色光的传播方向发生不同程度的偏折，因而在离开棱镜时就各自分散，形成光谱带。
同理，如果我们使用凸透镜将太阳光进行会聚的时候，由于日光是复色光，因此，会聚后的日光虽然也能够会聚在一个小区域上，但是其所谓的焦点也是由很多单色光会聚后组成的焦点带，并不是真正汇聚在一点上，因此，其聚焦区域的能量密度实际上并不大。
而激光为单色光，聚焦后的焦点尺寸非常小，因此，可以达到很高的能量密度。
凸透镜可以将日光聚集在一点而点燃火柴，如果我们把单色性极好的激光进行会聚，如果能量足够，就可以实现激光加工。
六、典型灯泵浦YAG激光器原理：
在一个截面为椭圆形的腔体内，两个焦点上分别放置激光棒和氪灯，在一个焦点上（氪灯）发出一定波长的光，经过反射腔体内壁的反射，会聚在腔体的另一个焦点上（激光棒），使工作物质里的粒子受到激发，粒子受激吸收后，处于低能态的原子由于吸收了外界辐射而发生能级跃迁，继而释放出激光，产生的激光在全反射镜片和部分反射镜片之间进行来回振荡，当能量达到一定值时，就可以从部分反射镜片透过，这就实现了激光的输出。
原理图如下：
声光Q开关
声光Q开关是利用声光相互作用以控制光腔损耗的Q开关技术。
声光调Q是通过电声转换形成超声波使调制介质折射率发生周期性变化,对入射光起衍射作用,使之发生衍射损耗,Q值下降,激光振荡不能形成。
在光泵激励下其上能级反转粒子数不断积累并达到饱和值,之后突然撤除超声场,衍射效应立即消失,腔内Q值猛增,激光振荡迅速恢复,其能量以巨脉冲形式输出。
这是一种广泛应用的Q开关方式，其主要优点是重复频率高，性能稳定可靠。
典型的声光Q开关主要由三部分组成：
电声转换器、声光介质和吸声材料。
电声换能器与声光介质如熔石英、钼酸铅（PbMO4）晶体等构成声光器件。
电声换能器加电后，将超声波馈入声光材料，声波是疏密波，声光材料的折射率发生周期变化，对相对声波方向以某一角度传播的光波来说，相当于一个相位光栅。
于是，在超声场中光波发生衍射，改变传播方向，这就是声光衍射效应。
将声光器件置于光腔内构成声光Q开关激光器。
在最初施加声场时，腔内光束将偏折出光腔，相当Q开关关闭，光腔损耗呈低Q状态，不能形成振荡。
当反转粒子数积累到最大值时，突然撤去声场，光束不发生偏折顺利通过声光介质，相当于Q开关打开，光腔呈低损耗高Q状态。
形成激光巨脉冲输出，如果用一定频率的脉冲调制器调制射频发生器，使声光介质中有相同重复频率的射频超声场时，就能获得重复频率工作的声光Q开关，激光器将以重复频率状态输出激光巨脉冲。
高斯光束介绍
通常情形，激光谐振腔发出的基模辐射场，其横截面的振幅分布遵守高斯函数，故称高斯光束。
大家经常问到关于光斑大小的问题，其实问的就是光斑的束腰直径或束腰半径。
束腰，是指高斯光绝对平行传输的地方。
半径，是指在高斯光的横截面考察，以最大振幅处为原点，振幅下降到原点处的0.36788倍，也就是1/e倍的地方，由于高斯光关于原点对称，所以1/e的地方形成一个圆，该圆的半径，就是光斑在此横截面的半径；如果取束腰处的横截面来考察，此时的半径，即是束腰半径。
沿着光斑前进，各处的半径的包络线是一个双曲面，该双曲面有渐近线。
高斯光束的传输特性，是在远处沿传播方向成特定角度扩散，该角度即是光束的远场发散角，也就是一对渐近线的夹角，它与波长成正比，与其束腰半径成反比，计算式是：
2*λ/（π*w），故而，束腰半径越小，光斑发散越快；束腰半径越大，光斑发散越慢。
光斑描述如下图：
⏹由上面基横模高斯光束特性，不难验证，基模高斯光束光腰半径及远场发散角的乘积为常量：
λ/π。
⏹所以使用聚焦或准直来减小光腰半径或压缩远场发散角，该乘积不变，这就是光参量乘积。
⏹对于高阶厄米－高斯光束，该乘积为：
M2*λ/π,所以我们也可以用M2因子来衡量光束质量。
激光发展简史
自爱因斯坦1917年提出受激辐射概念后，足足经过了40年，直到1958年，美国两位微波领域的科学家汤斯（C.H.Townes）和肖洛（A.I.Schawlaw）才打破了沉寂的局面，发表了著名论文《红外与光学激射器》，指出了受激辐射为主的发光的可能性，以及必要条件事实现“粒子数反转”。
他们的论文史在光学领域工作的科学家马上兴奋起来，纷纷提出各种实现粒子数反转的实验方案，从此开辟了崭新的激光研究领域。
同年苏联科学家巴索夫和普罗霍罗夫发表了《实现三能级粒子数反转和半导体激光器建议》论文，1959年9月汤斯又提出了制造红宝石激光器的建议……1960年5月15日加州休斯实验室的梅曼（T.H.Maiman）制成了世界上第一台红宝石激光器，获得了波长为694.3nm的激光。
梅曼是利用红宝石进体做发光材料，用发光密度很高的脉冲氙灯做激发光源，实际他的研究早在1957年就开始了，多年的努力终于产生了历史上第一束激光。
1964年，汤斯、巴索夫和普罗霍夫由于对激光研究的贡献分享了诺贝尔物理学奖。
激光的科普知识
1960年7月，西奥多·梅曼在加利福尼亚的休斯空军试验室第一次制得了人造激光。
这束仅持续了3亿分之一秒的红色激光标志着人类文明史上一个新时刻的来临。
梅曼的激光器使用的激活媒质是一个4厘米长的圆柱形红宝石棒。
在红宝石棒上缠有闪光玻璃管以便让晶体受光线照耀。
这种红宝石的主要成份是混有铬离子的氧化铝。
当铬离子被强烈的普通光激发时，就产生了粒子数反转。
这样在谐振腔的作用下就获得了第一束人造激光。
激光器的发现过程并不是一帆风顺的。
虽然汤斯和费罗早在1957年就提出了激光器的基本理论，但是在实际建造中还有许多困难，对激光的性质和作用都还没有清楚的认识。
在梅曼开始建造他的红宝石激光器之前，有人断言红宝石绝不是制造激光的好材料，而费罗也支持这种观点。
这使得很多人中止了用红宝石来制造激光的尝试，但梅曼却怀疑这个说法。
为此，他花了一年的时间专门测量和研究红宝石的性质，终于发现上述论断所依据的基础是错误的，而红宝石确是制造激光器的好材料。
从此他着手建造那个世界上第一台激光器。
他的准备工作十分地详细完备，在第一次试验时，当按钮按下时，第一束人造激光就产生了。
在梅曼成功之后不久，氦氖激光器也试验成功。
这一系列的成功使实力雄厚的贝尔实验室也投入到激光器的研究之中，而其资金和人力资源又迅速推动着研究工作的进展。
自从1960年以来，激光家族有着迅猛的增长。
现在有各种不同形状不同大小的各种各样的激光器，可以产生出不同功率、不同波长的激光。
这些激光的范围包含从红外到紫外以至X射线的所有区域。
可以有两种方法对激光器进行分类。
一．从激活媒质的物质状态面分类。
这样可分为气体、液体、固体和半导体激光器。
各类激光器各有特色。
气体激光器的单色性强，如氦—氖激光器的单色性比普通光源要高1亿倍，而且气体激光器工作物质种类繁多，因此可产生许多不同频率的激光。
但是，由于气体密度低，激光输出功率相应较小；
固体激光器则正好相反，能量高，输出功率大，但工作物质种类较少，而且单色性差；
液体激光器的最大特点是激光的波长可以在一定范围内连续变换。
这种激光器特别适合于对激光波长有着严格要求的场合；
半导体激光器的特点则是体积小，重量轻，结构简单，但输出的功率较小，单色性也较差。
二．按激活媒质的粒子结构来分类
可以分为原子、离子、分子和自由电子激光器。
氦—氖激光器产生的激光是由氖原子发射的，红宝石激光器产生的激光则是由铬离子发射的。
另外还有二氧化碳分子激光器，它的频率可以连续变化。
而且可以覆盖很宽的频率范围。
各种激光器中激活媒质的方法也不尽相同。
一般来说可分为三种方法：
使用高强度的光，带电粒子，以及较少使用的第三种方法—核辐射。
激光刚刚诞生不久就被人们称为“解决问题的工具”。
科学家们一开始就意识到激光这种奇特的东西，将会像电力一样注定要成为这个时代最重要的技术因素。
迄今为止，仅仅二十多年的初步应用，激光已经对我们的生活方式产生了重大影响。
激光通信使我们在地球的每一个角落里都能准确迅速地进行信息交流；激光唱盘可以使我们渴望亲耳聆听世界名曲的现场演奏几近成真。
总之，激光正实现着几年前还令人难以置信的技术奇迹。
从工业生产到医学，从电讯通信到战争机器，科学和技术正运用激光来解决一个又一个的难题。
激光广泛应用的基础在于它的特性。
激光单色性好，又可在一个狭小的方向内有集中的高能量，因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。
这是令人惊奇的。
从红宝石激光器中输出脉冲的总能量煮不熟一个鸡蛋，但却能在3毫米的钢板上钻出一个孔。
为什么激光这么神奇呢？
关键不是光的能量，而在于其功率。
激光的功率是很高的，这也是它多方面被应用的基础。
在激光出现之前，只能用硬度较大的物质在硬度较小的物质上打孔。
这样要在硬度最大的金刚石上打孔，就成了极其困难的事。
激光出现后，这一类的操作既快又安全。
用激光来切割钢板也是又快又省事。
现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。
激光还可用于焊接，用比切割金属时功率较小的激光束，使材料熔化而不使其气化，在冷却后成为一块连续的固体结构。
激光在电子工业中也得到广泛应用。
可以用它来进行微型仪器的精密加工，可以对脆弱易碎的半导体材料进行精细的划片，也可以用来调整微型电阻的阻值。
随着激光器性能的改善和新型激光器的出现，激光在超大规模集成电路方面的应用已经成为许多其他工艺所无法取代的关键性技艺，为超大规模集成电路的发展展现出令人鼓舞的前景。
激光的出现引发了印刷工业中的一场革命。
现代社会中，信息的作用越来越重要。
谁掌握的信息越迅速、越准确、越丰富，谁也就更加掌握了主动权，也就有更多成功的机会。
因此在信息传播中，加快印刷速度，缩短出版周期也就有了相当重要的意义。
现在已经得到广泛应用的激光照排技术就是一项重大的革命。
激光照排是将文字通过计算机分解为点阵，然后控制激光在感光底片上扫描，用曝光点的点阵组成文字和图像。
现在我国已广泛应用的汉字排版技术就采用了激光照排，它比古老的铅字排版工效至少提高5倍。
一般照相机照出的照片都是平面的，没有立体感。
用物理术语来说，得到的仅是二维图像，很多信息都失去了。
当激光出现后，人类才
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