雷射 新興高中 組員:翁大惟 周書弘 李冠祐 陳姿穎 杜薀潔.

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1 雷射 新興高中 組員:翁大惟 周書弘 李冠祐 陳姿穎 杜薀潔

2 目錄 1.基本原理 2.分類 (1)固體雷射 (2)液體雷射 (3)氣體雷射 (4)半導體雷射 3.生活應用 4.參考資料

3 1.基本原理 特性 雷射是由活性介質，汲取能源（pumping source） 以及能將電磁信號誘導進入活性介質，從而引出
雷射光之電磁電路等三大組件所構成。 雷射實是一種藉著激發放射的原理， 產生光的放大作用的裝置。 特性 A、它是單色的(單色性) B、它是筆直，不易散開的(低發散性) C、它是很強(很亮)的(高強度) D、它是同調的，步伐整齊一致(高相干性)。

4 2.分類 (1)固體雷射 (2)液體雷射 (3)氣體雷射 (4)半導體雷射

5 (1)固體雷射 此類雷射都用晶體或玻璃為介質。 固體雷射都是脈衝式，一方面是因為閃光燈大多是脈衝式
（亦有連續波式的）；另一方面是因為固體冷卻較慢， 如在連續波式操作下容易破裂損壞。 固體雷射因密度較大，所用之晶體長約二至十公分。 最常見的固體雷射有紅寶石雷射、釹晶 體雷射及釹玻璃雷射。

6 (2)液體雷射 氣體雷射的缺點為密度太小，以致體積太大； 而固體雷射因晶體的製造困難，又容易破裂。 而液體沒有這種缺點。
但是液體雷射卻很少，因為找不到適當的材料。 除了染料雷射因有其獨特的特性外， 其他液體雷射可說是沒有任何用處。

7 (3)半導體雷射 這是利用半導體在p型及n型的接頭處，當有外加電 場時在此接頭處有相似於反常分布的現象而製成的
雷射。因為這種雷射直接將電能轉受成光能，故效率較高。 在1960年時，理論上已證明此種半導體可產生雷射 光。但是第一個半導體雷射卻遲到1962年才出現。 最常見的是砷化（gallium arsenide簡稱GaAs）半導體。

8 (4)氣體雷射 氣體雷射是最常見的雷射，因為它的製造比較方便， 而且所放射的光是連續波。氣體雷射都利用在電漿管
中氣體放電方法供給雷射介質能量。在兩電極上加一 適當的電壓，於是，由陰極放出之電子和氣體因外加 電場造成游離而放出的電子向陽極加速而得到動能。 這些電子與氣體粒子碰撞而將動能轉與氣體粒子，使 之自基態升至激發或甚至使之游離

9 CO2雷射 利用二氧化碳分子的雷射。也是用氣體放電方法使二氧化碳分子自基態（00°0）升至激發態（00°1）。在（00°1）能階上之二氧化碳分子對（10°0）及（02°0）能階構成反常分布而產生10.6µ及9.6µ兩種紅外光。用純粹二氧化碳時，電子刺激二氧化碳的效率不高

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11 3.生活應用 (1)測量 (a)直線基準 (b)測距裝置 (c)劃線 (2)量測 (a)精密的長度測定 (b)雷射雷達 (c)都卜勒流速計
(d)缺陷偵測　(e)平面度測 (3)通信  光纖電纜通信 (4)資訊處理 (a)光記憶體　(b)光計算尺　(c)印表機　(d)顯示器　 (e)雷射光碟 (5)醫療 (a)雷射手術刀　(b)眼睛檢查治療　(c)皮膚的治療　 (d)癌治療 (6)能量 (a)核融合　(b)電漿診斷 (7)加工 (a)    鑽孔　(b)切割　(c)銲接　(d)熱處理等

12 4.參考資料 http://ceiba.cc.ntu.edu.tw/surg/course/unit05.htm

13 激發放射的原理 在微觀世界（量子力學的世界），個別之原子或分子所具有能量（動能＋位能）（如圖所示）僅能處於一系列不連續且分立的穩定狀態，其中能量最低的狀態稱為基態（低能狀態）。 位於高能階之原子，因光的受激而掉落至基態，因而發射出更強的光。此即雷射光發射之基本原理。 back