激光原理及其應(yīng)用

激光（Laser），它指通過受激輻射放大和必要的反饋，產(chǎn)生準(zhǔn)直、單色、相干的光束的過程及儀器。而基本上，產(chǎn)生激光需要"共振腔"(resonator)、"增益介質(zhì)"(gain medium)以及"激發(fā)來源"(pumping source)這三個要素。

一、原理
原子的運動狀態(tài)可以分為不同的能級，當(dāng)原子從高能級向低能級躍遷時，會釋放出相應(yīng)能量的光子（所謂自發(fā)輻射）。同樣的，當(dāng)一個光子入射到一個能級系統(tǒng)并為之吸收的話，會導(dǎo)致原子從低能級向高能級躍遷（所謂受激吸收）；然后，部分躍遷到高能級的原子又會躍遷到低能級并釋放出光子（所謂受激輻射）。這些運動不是孤立的，而往往是同時進(jìn)行的。當(dāng)我們創(chuàng)造一種條件，譬如采用適當(dāng)?shù)拿劫|(zhì)、共振腔、足夠的外部電場，受激輻射得到放大從而比受激吸收要多，那么總體而言，就會有光子射出，從而產(chǎn)生激光。

二、分類
根據(jù)產(chǎn)生激光的媒質(zhì)，可以把激光器分為液體激光器、氣體激光器和固體激光器等。而現(xiàn)在最常見的半導(dǎo)體激光器算是固體激光器的一種。

三、構(gòu)成
激光器大多由激勵系統(tǒng)、激光物質(zhì)和光學(xué)諧振腔三部分組成。激勵系統(tǒng)就是產(chǎn)生光能、電能或化學(xué)能的裝置。目前使用的激勵手段，主要有光照、通電或化學(xué)反應(yīng)等。激光物質(zhì)是能夠產(chǎn)生激光的物質(zhì)，如紅寶石、鈹玻璃、氖氣、半導(dǎo)體、有機染料等。光學(xué)諧振控的作用，是用來加強輸出激光的亮度，調(diào)節(jié)和選定激光的波長和方向等。

四、應(yīng)用
激光應(yīng)用很廣泛，主要有 fiber communication, 激光測距、激光切割、激光武器、激光唱片等等。

五、歷史
1958年，美國科學(xué)家肖洛和湯斯發(fā)現(xiàn)了一種神奇的現(xiàn)象：當(dāng)他們將內(nèi)光燈泡所發(fā)射的光照在一種稀土晶體上時，晶體的分子會發(fā)出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。根據(jù)這一現(xiàn)象，他們提出了"激光原理"，即物質(zhì)在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激勵時，都會產(chǎn)生這種不發(fā)散的強光--激光。他們?yōu)榇税l(fā)現(xiàn)了重要論文。

肖洛和湯斯的研究成果發(fā)表之后，各國科學(xué)家紛紛提出各種實驗方案，但都未獲成功。1960年5月15日，美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學(xué)家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的激光，這是人類有史以來獲得的第一束激光，梅曼因而也成為世界上第一個將激光引入實用領(lǐng)域的科學(xué)家。

1960年7月7日，梅曼宣布世界上第一臺激光器由誕生，梅曼的方案是，利用一個高強閃光燈管，來刺激在紅寶石色水晶里的鉻原子，從而產(chǎn)生一條相當(dāng)集中的纖細(xì)紅色光柱，當(dāng)它射向某一點時，可使其達(dá)到比太陽表面還高的溫度。

前蘇聯(lián)科學(xué)家H.Γ.巴索夫于1960年發(fā)明了半導(dǎo)體激光器。半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)通常由P層、N層和形成雙異質(zhì)結(jié)的有源層構(gòu)成。其特點是：尺寸小，耦合效率高，響應(yīng)速度快，波長和尺寸與光纖尺寸適配，可直接調(diào)制，相干性好。

六、激光的一些主要應(yīng)用方向

（l）激光通信

用光傳遞信息，在今天十分普遍。比如，艦船用燈語通信，交通燈用紅、黃、綠三色調(diào)度。但是所有這些用普通光傳遞信息的方式，都只能局限在短距離內(nèi)。要想把信息通過光直接傳遞到遙遠(yuǎn)的地方，就不能用普通光，而只能動用激光。

那么如何傳遞激光呢？我們知道，電是可以沿著銅線輸送的，但光是不能沿著普通金屬線輸送的。為此，科學(xué)家們研制出來一種能夠傳輸光的細(xì)絲，叫作光導(dǎo)纖維，簡稱光纖。光纖是用特種玻璃材料制成的，直徑比人的頭發(fā)絲還要細(xì)，通常為50～150 微米，而且非常柔軟。

實際上，光纖的內(nèi)芯是高折射率的透明光學(xué)玻璃，而外面的包皮層則是用低折射率的玻璃或塑料制成。這樣的結(jié)構(gòu)，一方面能使光沿著內(nèi)芯折射前進(jìn)，就像水在自來水管里往前流動，電在導(dǎo)線中往前傳輸一樣，即使千繞百折也沒有什么影響。另一方面，低折射率的包皮層又能阻止光外泄，就像水管不會滲水，電線的絕緣層不會導(dǎo)電一樣。

光導(dǎo)纖維的出現(xiàn)解決了傳遞光的途徑，但并不是說有了它就可以把任何光都能傳送到很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的地方去。只有亮度高、顏色純、方向性好的激光，才是傳遞信息最理想的光源，它從光纖的一端輸入后，幾乎沒有什么損失又從另一端輸出。因此，光通信實質(zhì)上就是激光通信，它具有容量大、質(zhì)量高、材料來源廣、保密性強、經(jīng)久耐用等優(yōu)點，被科學(xué)家們譽為通信領(lǐng)域的一場革命，是技術(shù)革命中最輝煌的成果之一。

激光通信先進(jìn)在哪里？激光通信的優(yōu)點首先是容量大。它的容量有多大呢？當(dāng)我們平時打電話時，講著講著有時會串進(jìn)來不相干的說話聲。這種打架現(xiàn)象是由于一對電話線上只能通過一路電話，如果另外串進(jìn)來一路電話，正常的通話雙方就會受到干擾。假如有10對人同時用一對電話線通話，就等于20個人同時講話，那就根本無法通話了。為了解決這個問題，就必須采用載波等方法，使各路電話分別處在各個頻段上。由于普通電話的頻率范圍為300～400赫，而在一對電話線上最高頻率只有1500千赫，所以在一對電話線上只能同時通過十幾路電話。顯然，這樣的電信容量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今信息社會的要求的。

如果我們把普通電話的傳輸信息量比作是小推車的話，那么激光通信則是汽車。由于激光的頻率要比無線電波高得多，所以激光通信的信息容量要比電氣通信大10億倍。一根比頭發(fā)絲還細(xì)的光纖就可以傳輸幾萬路電話或幾千路電視節(jié)目。由20根光纖組成的光纜只有一支鉛筆那樣粗細(xì)，每天可以通話76200人次。相比之下，由1800根銅線組成的電纜，直徑約7.6厘米，但每天卻只能通話900人次。

尤其令人驚訝的是，光纖通信特別適合于電視、圖像和數(shù)字的傳遞。據(jù)報道，一對光纖可在一分種內(nèi)傳遞全套《大英百科全書》。

此外，制造光導(dǎo)纖維的材料是地球上到處都有的砂子——石英，只要幾克石英就能制造出1千米長的光纖。這樣，不僅原材料取之不盡、用之不竭，還可以大大節(jié)約銅和鋁材。正因為如此，目前世界上發(fā)達(dá)國家都在競相研究激光通信。于是激光通信成了爭相發(fā)展的寵兒。

在通信技術(shù)史上，光纖通信技術(shù)的發(fā)展之快是前所未有的。拿通信技術(shù)史上的幾個里程碑來看，電話從發(fā)明到應(yīng)用，花費了60年左右的時間，并且電話通信至今仍大量、普遍使用。無線電技術(shù)（例如電報）從發(fā)明到應(yīng)用也花了30年左右時間。電視技術(shù)雖然發(fā)展較快，但仍然孕育了約14年。而激光通信，從第一根低損耗光導(dǎo)纖維的誕生到應(yīng)用，總共只有5年時間。現(xiàn)在激光通信不僅應(yīng)用廣泛，而且形成了巨大的光纖市場。

1977年5月，美國有一家大公司叫電報電話公司，它在芝加哥市內(nèi)的兩個電話局之間，敷設(shè)了世界上第一條短距離的光導(dǎo)纖維通信線路，此后在全美國近百個地方建立了總長幾百千米的短距離激光通信線路。這就意味著在短距離內(nèi)，激光通信已開始取代普通的電氣通信。到了1983年，美國紐約到波士頓之間長達(dá)600千米的光導(dǎo)纖維通信已投入使用。

緊跟在美國后面的是日本。1984年，日本完成了從北海道的札幌至九州福岡的長距離光導(dǎo)纖維通信干線，全長達(dá)2800千米，中間聯(lián)結(jié)著30多個城市。1993年12月，中國和日本之間橫跨東海的光纖電纜已鋪設(shè)成功。日本和美國之間橫跨太平洋的長達(dá)1萬千米的海底光纜也在設(shè)計中。

由于光導(dǎo)纖維通信的蓬勃發(fā)展，美、日、英、法等工業(yè)發(fā)達(dá)國家相繼成立了光導(dǎo)纖維、光纜生產(chǎn)企業(yè)。世界上三大著名的光纖光纜公司——美國的西電公司、康寧公司和日本的住友公司，光導(dǎo)纖維產(chǎn)量每年都在12萬千米以上。

總之，工業(yè)發(fā)達(dá)國家都已建立了全國性的光纖通信網(wǎng)絡(luò)，以便徹底替代目前的銅質(zhì)電線電纜，這項浩大的技術(shù)工程估計到2000年可告完成。到那時候，激光通信將給我們這個地球帶來巨大變化。例如，足不出戶就可以利用光纖網(wǎng)絡(luò)在家中處理文件或參加一個會議；或者將家中的光纖網(wǎng)絡(luò)與購物中心相連，如同置身在超級市場一樣，坐在家中選購需要的商品，貨款只須與電子金融購物系統(tǒng)結(jié)算。各地的醫(yī)療中心也可以從屏幕上查看病人的病情和化驗報告，并據(jù)此開出處方單，從而真正做到“秀才不出門，可知天下事”，“運籌于帷幄之中，決勝于千里之外”。

激光和光纖還可以傳送圖像。首先，要將直徑比人頭發(fā)絲還要細(xì)的單根光導(dǎo)纖維組合成纖維束。在傳送信息過程中，常用的纖維束有兩種：一種叫傳光束，另一種叫傳像束。傳光束的任務(wù)是將光從一頭傳到另一頭。傳光束結(jié)構(gòu)比較簡單，它是由多根單絲膠合在一起，再將其端面拋光、研磨，以便減少光進(jìn)入光纖時的反射和散射損失，然后在傳光束外面套上塑料護套。

由于一根光纖只能傳送一個光點，要傳送整幅圖像就必須將光導(dǎo)纖維一根一根整齊地排列起來，這樣組成的光纖束就叫傳像束。

在傳像束中，全部光纖都排列得整整齊齊，兩個端頭所處的位置都一一嚴(yán)格對應(yīng)，一點也不混亂，就像一把整齊的筷子那樣。比如，某根光纖的一頭在傳像束中處于第八排第八列的位置上，那么它的另一頭也同樣是處于八、八位置上。

傳像束在傳送圖像時，首先將圖像分割成網(wǎng)眼狀，即一幅圖像被無數(shù)根光纖分解成無數(shù)個像元，然后再傳送出去。一根光纖負(fù)責(zé)傳送一個像元，無數(shù)根光纖便能將整幅圖像傳送到另一端。如果要使圖像傳送得清晰，就要盡可能選用直徑較細(xì)的光纖，因為光纖越細(xì)，在一定的傳像束上就能容納進(jìn)更多的光束，這樣就能傳送更多的像元。顯然，像元越多，圖像就越清晰。

現(xiàn)在應(yīng)用的傳像束由上萬根光纖組成，要把這么多光纖整齊地排列起來可不是一件容易的事。排列好后，再用一種叫作環(huán)氧樹脂的有機粘合劑將兩端膠合，使光纖粘結(jié)固定，保證兩端光纖一一對應(yīng)。對兩個端面還要磨平和拋光。至于中間部分則不必粘牢，而是像二胡的弦那樣松散，只須在外面加上保護的塑料套管，這樣的傳像束既柔軟，又可以任意彎曲。

除了傳送圖像處，傳像束還能傳送一般的符號或數(shù)字，以及放大圖像或縮小圖像。

如要放大圖像，可以將傳像束做成一端大、一端小，就像錐體那樣。當(dāng)圖像元從小端傳到大端時，整幅圖像就被放大。反之，如將圖像從大端發(fā)送到小端，整幅圖像就被縮小了。

此外，利用光纖還可以改變圖像。如果根據(jù)需要有意打亂光導(dǎo)纖維的排列，就可以使出口端的像元并不落在原先對應(yīng)的點上，而落到主觀構(gòu)思的點上，于是圖像就改變了。如果將圖像元進(jìn)口端的光纖做成方形，而將出口端光纖做成圓環(huán)形，就能將方形的圖像元變成圓環(huán)形的像元。

總之，光纖傳像束有很大的發(fā)展?jié)摿?#xff0c;在未來的光信息處理技術(shù)中將日益顯示其獨特的作用。

（2）材料加工

鉆孔、切割、焊接以及淬火，是加工金屬材料時最常用的操作。自從引進(jìn)了激光后，在加工的強度、質(zhì)量以及范圍等方面開創(chuàng)了全新的局面。除了金屬材料外，激光還能加工許多非金屬材料。

激光鉆孔機在激光鉆孔機問世之前，對各種機械零件鉆孔靠的是電動鉆孔機或沖床。但機械鉆孔不僅效率低，而且鉆出的孔洞表面不夠光潔。

激光鉆孔的原理，是利用激光束聚集使金屬表面焦點溫度迅速上升，溫升可達(dá)每秒l00萬度。當(dāng)熱量尚未發(fā)散之前，光束就燒熔金屬，直至汽化，留下一個個小孔。激光鉆孔不受加工材料的硬度和脆性的限制，而且鉆孔速度異常快，快到可以在幾千分之一秒，乃至幾百萬分之一秒內(nèi)鉆出小孔。

比如，如果需要在金屬薄板上鉆出幾百個連人眼都難以察覺出來的微孔，用電動鉆孔機顯然是不能勝任的，但用激光鉆孔機卻能在1～2秒鐘內(nèi)全部完成。如果用放大鏡對這些微孔作一番細(xì)查的話，可發(fā)現(xiàn)微孔面十分整齊光潔。

激光鉆孔還可用來加工手表鉆石。它每秒鐘可鉆 20～30個孔，比機械加工效率高幾百倍，而且質(zhì)量高。同時，激光鉆孔與下面我們就要講到的激光切割一樣，加工過程是非接觸式的，即不像機械加工那樣靠鋼鉆頭逐漸鉆透金屬材料。因此，激光操作可以在自動化連續(xù)加工，或者在超凈、真空的特殊環(huán)境中發(fā)揮作用。

激光切割機知道了激光鉆孔的原理，就容易理解激光為什么可以切割金屬材料了：只要移動工件或者移動激光束，使鉆出的孔洞連邊成線，就自然能將材料切割下來了。而且，不論是什么樣的材料，如鋼板、鈦板、陶瓷、石英、橡膠、塑料、皮革、化纖、木材等，激光都如一柄削鐵如泥，削木如灰的光劍，而且，切割的邊緣非常光潔。

激光焊接機激光之所以能用來焊接，是因為它的功率密度很高。所謂功率密度高，是指在每平方厘米面積上能集中極高的能量。激光的功率密度有多高呢？我們可以作個比較：工廠里通常用于焊接的乙炔火焰能將兩塊鋼板焊在一起，這種火焰的功率密度可以達(dá)到每平方厘米1000瓦；氬弧焊設(shè)備的功率密度還要高，可以達(dá)到每平方厘米10000瓦。但這兩種焊接火焰根本無法與激光相比，因為激光的功率密度要比它們高出千萬倍。這樣高的功率密度不僅可以焊接一般的金屬材料，還可以焊接又硬又脆的陶瓷。

激光淬火傳統(tǒng)的淬火方法十分簡單，先將刀刃燒紅，然后驟然浸到冷水里，經(jīng)過這一熱一冷的處理，刀刃的硬度就大為提高。不過，這樣淬火顯然不太方便，效果也不一定理想。

激光淬火，是用激光掃描刀具或零件上需要淬火的部位，使被掃描區(qū)域的溫度升高，而未被掃描到的部位仍維持常溫。由于金屬散熱快，激光束剛掃過，這部位的溫度就急驟下降。降溫越快，硬度也就越高。如果再對掃描過的部位噴速冷劑，就能獲得遠(yuǎn)比普通淬火要理想得多的硬度。

（3）激光照相排版

照相排版實際上是引入了光學(xué)攝影原理。用活字排版，必須根據(jù)書稿，依樣畫葫蘆地檢出各種大小、字體不同的鉛字和符號進(jìn)行排版。而照相排版要簡便很多，它是通過排字機上的透鏡，來改變字樣的大小和形狀的。至于用透鏡為什么就能改變字樣的大小和形狀，這實際上就等于我們照“哈哈鏡”。

用照相排版時，只需將光源通過透鏡把需要的文字和符號，在感光相紙上成像，再經(jīng)過顯影和定影就形成了照相底片。然后，只要像印照片那樣印刷就行。

照相排版可使用兩種光源，剛才講的是普通光源，相比之下，激光排版省時省力。由于激光亮度高，顏色淺，可以大大改善圖像的清晰度，印出來的書質(zhì)量自然就高。它的原理是怎樣的呢？首先通過計算機把文字變成一個個點，然后用點來控制激光掃描感光底片，才真正拍攝出全息照相。

全息照相與立體照相是兩回事。盡管立體彩色照片看上去色彩鮮艷、層次分明，富有立體感，但它總歸仍是單面圖像，再好的立體照也代替不了真實的實物。比如，一個正方形木塊的立體照，不論我們怎樣改變觀察角度，只能看到照片上的那個畫面，但全息照就不同了，我們只要改變一下觀察角度，就可以看到這個正方塊的六個方面。因為全息技術(shù)能將物體的全部幾何特征信息都記錄在底片上，這也是全息照相最重要的一個特點。

全息照相的第二個重要特點是，能以一斑而知全豹。當(dāng)全息照被損壞，即使是大半損壞的情況下，我們?nèi)匀豢梢詮氖Ｏ碌哪且恍“肷峡吹竭@張全息照上原有物體的全貌。這對于普通照片來說就不行，即使是損失一只角，那只角上的畫面也就看不到了。

全息照的第三個特點是，在一張全息底片上可以分層記錄多幅全息照，而且在它們顯示畫面時不會互相干擾。正是這種分層記錄，使得全息照能夠存儲巨大的信息量。激光全息照的底片，可以是特種玻璃，也可以是乳膠、晶體或熱塑等。一塊小小的特種玻璃，可以把一個大型圖書館里的上百萬冊藏書內(nèi)容全部存儲進(jìn)去。全息照相的用途日益廣泛。

全息照相可以將珍貴的歷史文物記錄下來，萬一有文物古跡遭到嚴(yán)重破壞，即使蕩然無存，我們?nèi)匀豢梢愿鶕?jù)全息照相重建。比如像北京圓明園那樣的名勝，當(dāng)年被八國聯(lián)軍焚毀，現(xiàn)在雖然打算重建，因為不知道原來的整個面貌，就難以完全恢復(fù)。如果全息照相提早100年發(fā)明的話，事情就好辦了。

全息照相在工業(yè)上還可以用作無損檢測。什么是無損檢測呢？就是說，用激光全息技術(shù)既可以檢查出產(chǎn)品有沒有微小的毛病，又一點也不會損傷這些產(chǎn)品。

更令人感興趣的是，目前全息照相還被用來拍攝全息電影和電視，不久觀眾會看到真實生活的圖像畫面了。即用激光“撞”擊底片上的感光涂料，留下無數(shù)個對應(yīng)的點，這些點經(jīng)顯影、定影后就重新變成文字或圖像。這里，激光束相當(dāng)于電子束，感光底片相當(dāng)于電視機熒屏。接下來，用載有文字和圖像的底片就可以去印書報雜志了。彩色電視機之所以能顯示紅、綠、藍(lán)三色，是由于熒屏上涂有三色熒光粉，它們在電子撞擊下會顯出三種顏色。而激光照相排版也可以采用類似的原理，印刷出優(yōu)美的彩色畫面來。

（4）激光在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

激光應(yīng)用在醫(yī)療器械領(lǐng)域的成果是很多的，它可以扮演鉆頭、手術(shù)刀、焊槍等多種角色。

焊槍和鉆頭在眼科，激光主要是用來治療視網(wǎng)膜剝離。視網(wǎng)膜剝離是一種很棘手的疾病，患者的視網(wǎng)膜與眼球內(nèi)壁脫開，無法產(chǎn)生視覺。在激光沒有問世之前，病人恐怕難免失明的苦難。

現(xiàn)在，醫(yī)生可以用激光器對準(zhǔn)病人眼底，使激光器發(fā)射出一束激光，通過加熱使視網(wǎng)膜重新與眼球內(nèi)壁合在一起。整個過程要不了幾分鐘，激光束就像焊槍一樣，將病人的視網(wǎng)膜焊接好了。

除了焊接外，激光這把焊槍也可以用于切割。

白內(nèi)障是老年人的常見病。病人的眼球前部的凸透鏡——晶狀體，由原來透明的彈性體漸漸變得混濁無彈性，光線就不能通過晶狀體，落到眼底的視網(wǎng)膜上，病人逐漸看不見東西。治療白內(nèi)障的傳統(tǒng)辦法是，將眼球前部切開一條口子，然后從小口子中伸進(jìn)一根細(xì)金屬針。這根金屬針溫度極低，將渾濁的晶狀體凍得粘在針上，然后一起從小口子中帶出，顯然，整個手術(shù)比較麻煩。

如果用醫(yī)用激光器來治療，不僅方便，而且效果好。只要將激光束對準(zhǔn)眼球內(nèi)晶狀體的前表面或后表面發(fā)射，就可以迅速切除掉晶狀體表面的混沌膜。

在牙科，激光可以代替牙鉆。根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，兒童的齲齒發(fā)病率是相當(dāng)高的，大約達(dá)到75％。用激光治牙，病人幾乎沒有不舒服的感覺，而且只要不發(fā)炎，一次治療就能解決問題。牙科激光器是激光器中的小弟弟，它的功率很小，只有3瓦，相當(dāng)于一支節(jié)能燈，幾乎不產(chǎn)生熱量。它的發(fā)射端實際上是像頭發(fā)絲那么細(xì)的光導(dǎo)纖維。

治療時，只須將光纖發(fā)射端接近齲齒灶，發(fā)出激光束，齲處組織會分解，然后用清水沖洗掉。如果齲齒僅是淺度的牙琺瑯質(zhì)受損，激光束會將受損處的細(xì)微孔隙一一封死，這樣便可以阻止乳酸腐蝕牙本質(zhì)。如果已出現(xiàn)了齲孔，用激光束鉆孔、清洗后，即可將人造琺瑯質(zhì)材料填入空洞中，再用激光加熱接合處，使人造琺瑯質(zhì)材料與牙琺瑯質(zhì)融為一體。激光治牙不僅無痛、迅速，而且治療后的效果也好。

激光手術(shù)刀如果要使用激光刀給病人的膀胱、心臟、肝臟、胃、腸等重要內(nèi)臟動手術(shù)，難度就大了。激光怎么能進(jìn)入到人的內(nèi)臟里去呢？這就要靠醫(yī)生手中的一件寶貝了，這件寶貝就是激光纖維內(nèi)窺鏡。

所謂內(nèi)窺鏡，是醫(yī)生用來插到人體內(nèi)直接觀察器官的光學(xué)裝置。但通常的內(nèi)窺鏡體積比較大，也比較粗糙，只能從病人口腔沿食道插到胃里觀察。插胃是十分難受的，病人會感到很痛苦。激光纖維內(nèi)窺鏡則完全不同。用光導(dǎo)纖維做成的內(nèi)窺鏡又軟、又細(xì)、又能彎曲，當(dāng)它插入病人胃里時，不會有痛苦。除了胃，光纖內(nèi)窺鏡還能進(jìn)入其他重要的臟器內(nèi)。激光纖維內(nèi)窺鏡一方面可用來檢查病人的臟器是否有病變，更主要的是可以將激光能量輸入體內(nèi)臟器中，對病變組織進(jìn)行照射，也即加以切除，起到手術(shù)刀的作用。而且，用激光刀切割，傷口能自動止血，不需要結(jié)扎出血點，大大縮短了手術(shù)時間，傷口也不會發(fā)炎。如果用激光刀切除惡性腫瘤，還可以防止癌細(xì)胞擴散呢。

（5）激光武器

激光導(dǎo)彈在海灣戰(zhàn)爭中，以美國為首的多國部隊向伊拉克境內(nèi)發(fā)動大規(guī)模空襲，摧毀伊拉克的許多重要軍事目標(biāo)。最后，這場戰(zhàn)爭以伊拉克的失敗而告終。有人說，海灣戰(zhàn)爭是一場先進(jìn)武器的較量，這話確有道理。

美國的飛機上裝有激光瞄準(zhǔn)器，它能發(fā)射出紅外激光。當(dāng)一架擔(dān)任偵察任務(wù)的飛機在空中發(fā)現(xiàn)地面目標(biāo)時，就邊在空中盤旋，邊用激光瞄準(zhǔn)器不斷地向目標(biāo)發(fā)射激光束。這種激光束實際上起著向?qū)У淖饔谩＿@時，擔(dān)任攻擊任務(wù)的另一些飛機就隨后飛來，向目標(biāo)扔下激光制導(dǎo)導(dǎo)彈。這些激光制導(dǎo)導(dǎo)彈上裝有自動跟蹤系統(tǒng)。這種自動跟蹤系統(tǒng)等于導(dǎo)彈的眼睛，當(dāng)導(dǎo)彈撲向目標(biāo)時，它能根據(jù)從目標(biāo)上反射回來的向?qū)Ъす?#xff0c;不斷地修正飛行中的航向，從而準(zhǔn)確無誤地?fù)糁心繕?biāo)。

其實，這類激光制導(dǎo)導(dǎo)彈，早在70年代，美國在越南戰(zhàn)場上就使用過。現(xiàn)在不僅有空對地導(dǎo)彈，而且有地對地、空對空、地對空等多種激光導(dǎo)彈。

今天，人們已能夠?qū)o線電搜索雷達(dá)、激光雷達(dá)結(jié)合起來，組成作戰(zhàn)系統(tǒng)。比如，當(dāng)無線電雷達(dá)發(fā)現(xiàn)空中目標(biāo)（敵機或?qū)?#xff09;后，就可以將目標(biāo)的高度、方位和速度準(zhǔn)確測量出來。只要目標(biāo)進(jìn)入一定范圍內(nèi)，激光雷達(dá)就會開啟，發(fā)射出一束很細(xì)的激光束，緊緊盯住并精確測量出目標(biāo)的位置，然后發(fā)射的激光導(dǎo)彈，會根據(jù)激光雷達(dá)提供的向?qū)Ъす馐?#xff0c;準(zhǔn)確地命中目標(biāo)，將其摧毀。這類激光導(dǎo)彈可以方便地部署在卡車上，也可以改裝成反坦克導(dǎo)彈。

目前研制成的反坦克激光導(dǎo)彈，既可以從地面上發(fā)射，也可以從直升飛機上發(fā)射。導(dǎo)彈上裝有半導(dǎo)體激光器，起著自動跟蹤目標(biāo)的作用，使導(dǎo)彈能百發(fā)百中地?fù)糁刑箍恕?/font>