淺談激光技術(shù)的應(yīng)用和防護

【摘要】隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，激光技術(shù)已經(jīng)逐漸出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，激光技術(shù)的成熟和飛速發(fā)展也使其成為了現(xiàn)代各行各業(yè)中相當(dāng)重要的一門關(guān)鍵性技術(shù)。在各行各業(yè)的激光技術(shù)應(yīng)用中，激光技術(shù)也會或多或少造成一些嚴(yán)重傷害。激光技術(shù)的應(yīng)用和防護已經(jīng)成為當(dāng)下科技發(fā)展中不得不高度重視的問題。

【關(guān)鍵詞】激光技術(shù) 應(yīng)用 威脅 防護

激光技術(shù)的應(yīng)用和反復(fù)是當(dāng)下迫切需要突破的技術(shù)性研究難題，如何良好的應(yīng)用激光技術(shù)和防護激光威脅是值得各個領(lǐng)域探尋的問題。本文概述了激光技術(shù)，并從激光技術(shù)在軍事方面、工業(yè)方面、生物科學(xué)方面和通信方面的應(yīng)用展開討論，闡述了一些用于激光技術(shù)防護的材料，以期為我國激光技術(shù)的應(yīng)用和防護提供一些粗淺的意見。

一、激光技術(shù)的概述

激光技術(shù)起源于上世紀(jì)60年代，美國科學(xué)家Maiman發(fā)明了世界上的第一臺紅寶石激光器。隨后，依據(jù)三級理論對紅寶石介質(zhì)進行了廣頻受激振蕩，這個實驗也在世界各國反復(fù)地進行。因此，激光技術(shù)的特點隨著關(guān)于激光技術(shù)的實驗發(fā)展也被劃分出來。一般而言，激光器發(fā)出的激光和一般光源發(fā)出的光是有很大差異的，具有良好的單色性、傳播方向性和波面相干性，而且發(fā)出的激光亮度和能量都相當(dāng)大，且功率很高。隨著現(xiàn)代科技的日新月異，關(guān)于激光技術(shù)的實踐和理論也有了新的突破，激光技術(shù)隨著社會的發(fā)展也逐漸被應(yīng)用到了各行各業(yè)當(dāng)中。但是也正是因為上述內(nèi)容中的激光技術(shù)的特點，激光技術(shù)對光電設(shè)備和人體也構(gòu)成了相當(dāng)大的威脅。

二、激光技術(shù)的應(yīng)用

（一）激光技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用。電子技術(shù)和激光技術(shù)在當(dāng)今軍事領(lǐng)域得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中激光技術(shù)將發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。例如激光導(dǎo)彈可以實現(xiàn)小于3米的投彈誤差；紅外線技術(shù)廣泛應(yīng)用于步兵夜間作戰(zhàn)；激光武器中的致盲武器可以使敵對人員迅速喪失戰(zhàn)斗力，效果遠遠高于閃光彈。

（二）激光技術(shù)在工業(yè)方面的應(yīng)用。激光技術(shù)憑借著其能量密度大、優(yōu)良的單色性、良好的時間控制性和空間控制性等特點，在工業(yè)方面得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。而且，激光技術(shù)與計算機數(shù)控技術(shù)相互結(jié)合起來更是讓激光技術(shù)成為了當(dāng)今現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的技術(shù)，也是普通工業(yè)技術(shù)不能比擬的。具體而言，激光技術(shù)在工業(yè)方面的應(yīng)用主要在以下三個方面：激光切割。激光切割是一種成本低、勞動強度低、污染低而經(jīng)濟效益高的技術(shù)，而且在進行切割的時候速度快、生產(chǎn)率高。激光焊接。激光焊接的可靠性和精確度相較電焊等技術(shù)提高了很大一個層面，而且焊縫平整，通過軋機也不會因為焊縫不平而損傷軋輥，對于板面的表面能量也有所提高。激光的相變硬度化。激光的相變硬度化已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)中激光表面處理應(yīng)用最廣泛和最成熟的技術(shù)。

三、激光技術(shù)在生物科學(xué)方面的應(yīng)用

激光在生物科學(xué)方面的應(yīng)用主要展現(xiàn)在醫(yī)療科學(xué)方面。激光技術(shù)為很多醫(yī)院的外科手術(shù)提供了足夠的輻射源。激光技術(shù)構(gòu)建的激光手術(shù)也在心外科、眼科、耳鼻喉科和外科中得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。另一方面，在生物技術(shù)上，激光技術(shù)也促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代畜牧業(yè)的極大發(fā)展。例如植物的生長上依靠激光技術(shù)就無需大量的太陽光譜，激光在很大程度上能夠取代太陽光源。

激光技術(shù)在通信方面的應(yīng)用隨著世界經(jīng)濟的全球化趨勢，世界通信也得到了很大的發(fā)展，現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會和“地球村”中相當(dāng)重要的一個發(fā)展基礎(chǔ)。無光線的激光通信技術(shù)已經(jīng)隨著社會的發(fā)展成為通信技術(shù)行業(yè)中的重要組成部分和重要關(guān)注部分。則是因為激光的頻率可以達到1014～1015周秒，能夠迅速傳播幾億路的電話和電視。而在衛(wèi)星傳播的過程中則可以憑借著光纖優(yōu)良的方向性實現(xiàn)準(zhǔn)確的數(shù)字化發(fā)送、精美跟蹤等。

四、激光技術(shù)的防護

盡管激光技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用推動了各行各業(yè)的發(fā)展，但是無論是工業(yè)方面的應(yīng)用、醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用、通信方面的應(yīng)用還是軍事方面的應(yīng)用，激光技術(shù)帶來的人體威脅都是相當(dāng)大的。例如醫(yī)學(xué)上進行激光掃描、激光手術(shù)極易造成激光輻射污染、工業(yè)上的激光電焊極易造成失明、軍事上各種激光武器的使用也會導(dǎo)致作戰(zhàn)人員的失明。因此，激光技術(shù)的防護是相當(dāng)重要的。眼下，基于激光技術(shù)的特點和防護原理，主要通過以下防護材料進行激光技術(shù)的防護。

（一）衍射型的防護材料。衍射型的防護材料是基于全息光學(xué)元件基礎(chǔ)上研制出來的一種激光技術(shù)防護材料。具體來說，其是利用全息攝影法，在玻璃基片或者塑料上制作出三維相位光柵，利用全息圖干涉條紋的間距控制實現(xiàn)防護，讓一定的波長的光進行反射，其他波長的光順利通過。

（二）反射型的防護材料。反射型的防護材料是在玻璃基底上蒸鍍出多層的介質(zhì)膜，隨后通過光的干涉原理實現(xiàn)特定波長激光有選擇地反射，進而使其他波長的激光通過。反射型防護材料主要進行的是激光的反射，能夠承受的激光功率也很大。

（三）相干型的防護材料。在激光技術(shù)的防護中，相干型防護材料也是相當(dāng)重要的，其主要是通過在基片上沉淀多層介電材料而制作，利用激光相干性的原理讓激光通過此種材料后相干相消，最終完成濾光。

（四）吸收型的防護材料。吸收型防護材料是當(dāng)下國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的，也是最具實用化的防護材料。吸收型的防護材料主要分為兩種，一種是塑料型的防護材料，這種材料主要通過在塑料中加入一些能夠吸收光的有機材料進行激光的吸收。另一種是玻璃型的防護材料，這種材料是在玻璃的熔煉過程中添加一些無機燃料，進而實現(xiàn)對激光的吸收。通常來說，玻璃型的防護材料較塑料型的防護材料要完善得多和安全得多。

（五）復(fù)合型的防護材料。復(fù)合型的防護材料往往就是在吸收型的防護材料基礎(chǔ)上制作的。既在吸收型防護材料的表面鍍上一層反射膜。這樣，復(fù)合型的防護材料既能夠滿足對激光的吸收，也能夠滿足對激光的反射。復(fù)合型的防護材料是吸收型防護材料的改良，也提高了激光防護材料的性能。

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