了解激光與激光二極管
激光是繼核能、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)之后人類的又一重大發(fā)明,激光被稱為“快的刀”“準(zhǔn)的尺”“亮的光”。激光主要有以下特性。
①單色性好。普通的光單色性差,白光是由很多種顏色的光組成的,普通單色光或多或少含有其他顏色的光,而激光顏色極純。
②定向性好。普通的光在傳播時(shí)容易發(fā)散,一個(gè)小手電筒射出的光線照射到不遠(yuǎn)的距離會(huì)發(fā)散成一個(gè)很大的光束;而激光光束照射出來(lái)后發(fā)散極小。
③亮度極高。由于激光的發(fā)散極小,大量光子集中在一個(gè)極小的空間范圍內(nèi)射出,所以亮度極高。
④能量密度極大。因?yàn)榧す舛ㄏ蛐院?,可以將能量集中在一個(gè)很小的點(diǎn)上,故能量密度極大,很容易使照射處發(fā)熱、熔化。
能發(fā)射激光的裝置稱為激光器,常見(jiàn)的激光器有紅寶石激光器和半導(dǎo)體激光器。激光應(yīng)用很廣泛,主要有激光打標(biāo)、激光焊接、激光切割、光纖通信、激光光譜、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光武器、激光影碟機(jī)、激光指示器、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器等。
小型半導(dǎo)體激光器
小型半導(dǎo)體激光器如圖10—32所示,它由激光二極管、限流電阻、聚光透鏡、銅材料外殼和引線等組成.
圖10—32小型半導(dǎo)體激光器
激光是由內(nèi)部的激光二極管發(fā)出的,當(dāng)激光器的紅、藍(lán)引線接3~5V直流電源時(shí),經(jīng)限流電阻后流過(guò)內(nèi)部的激光二極管,使之發(fā)出激光,經(jīng)聚光透鏡后射出。圖10—32所示的小型半導(dǎo)體激光器的主要參數(shù)見(jiàn)表10—1。
小型半導(dǎo)體激光器應(yīng)用廣泛,不但可以用于激光類玩具,還可用作以下用途。①制作電子教鞭筆:老師講課時(shí),用激光投射點(diǎn)提示學(xué)生觀察思考。
②電子水平尺:讓電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)光頭轉(zhuǎn)動(dòng)或者扭動(dòng),投射成直線在墻壁上,供裝修或張貼畫像時(shí)做水平參考。
③微型液晶投影:拆除聚光鏡,讓激光透過(guò)可控制的液晶屏,可以在墻壁產(chǎn)生清晰的投影。
④遠(yuǎn)距激光監(jiān)聽(tīng)器:讓激光照射在被偷聽(tīng)的房間玻璃上,然后接收玻璃反射回的激光束,檢測(cè)出玻璃的振動(dòng)還原出房間內(nèi)的聲音。
⑤遠(yuǎn)距光控防盜報(bào)警器:在需要保護(hù)的魚(yú)塘或西瓜田的一角安裝激光發(fā)射管和光敏電阻,在另外三個(gè)角裝上反面鏡,就形成了防護(hù)區(qū)。
⑥ 遠(yuǎn)距激光無(wú)線通信:用一對(duì)激光收發(fā)裝置分別在兩間較遠(yuǎn)的房頂互相對(duì)應(yīng),運(yùn)用單片機(jī)的串行通信協(xié)議就可以收發(fā)文件,甚至聯(lián)網(wǎng)。