激光淡入    雷射輕出

光電科技的風采  曹培熙 2001/06/24於新時空

 

一、激光與雷射

    1.光的來去

來處:能量較高的原子光的施者:施捨光子

歸宿:能量較低的原子光的受者:接受光子

原子的變遷:受者吸光,轉變為施者;施者發光,轉變為受者。

 

    2.發光有兩種

       自發射隨興吟唱(時間與方向隨機分布)

       受激發射跟著伴唱音樂齊唱

 

    3.物質對於光的影響

     甲、光束強度(亮度)方面

         受者多於施者的物質:一般狀態

          透過的光束弱於進入的光束

         施者多於受者的物質:顛倒狀態

          透過的光束強於進入的光束

    《禮記》大學:生財有大道,生之者眾,食之者寡。

    《孟子》告子上:茍得其養,無物不長;茍失其養,無物不消。

     乙、光束狀態的改變

         行進方向及其他性質的變化

         這些改變反映物質的狀態

 

    4.激光:物質在顛倒狀態中,因受激發射而產生的光雷射光

      激光器:產生激光的儀器雷射

      雷射光:激光

LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

 

    5.雷射的主要元件:雷射物質、能源、兩枚高反射鏡

      激光淡入一顆自發射光子垂直於反射鏡行進,造成受激發射。

      雷射輕出極少數透過的光子構成雷射光。

 

二、激光的特點

    1.光束有如萬馬奔騰

    2.輪廓纖細筆直

    3.色澤清純

    4.成員合群齊步

 

三、光電科技概述

1.        那些物件是光電產品?

 ◎  顯示器:錶面、儀表、車尾燈與煞車燈、電視機、大型看板。

    冷光(EL)LCDLEDOLEDPLED

照明器(包括聖誕燈飾)ELLEDOLED、光纖、光導管

影音軟體CDMDVCDDVD等。

 ◎   影音硬體:各軟體的錄製、播放設備。

 ◎   耳溫槍、雷射針灸器等簡易醫療保健器具。

 ◎    掃描器:平台式、手持式(如商場櫃檯所用)

 ◎   雷射印表機與影印機

 ◎   雷射加工機:雕刻、切割、焊接、鍍膜、長晶、清洗、去皮 •••。

 ◎   光纖通訊與寬頻網路

 ◎   內視鏡與各種雷射手術儀器

 ◎   新型顯微儀

 ◎   光纖定位儀

 ◎    環境污染與安全監測儀器

   全像和防偽標籤

 ◎    民生、環保、醫療、國防、文藝、工業、工程、商業•••的許多工具和技術。

 

2.        什麼是光電科技?

利用的特性,以磁場調變束狀態,對各種物質及波進行基礎研究加工處理的各項工作,稱為光電科技

3.        光的特性:頻率高,可以劃分許多相當寬的頻道;沒有物質部  分(變換快速、不產生磨耗);通過物質時可以不生熱;有多項參數可以調變(脈寬長短、強度高低、頻率高低、行進方向、振動方式等);具有電磁場效應;被吸收後能產生熱、電流、電壓、壓力、聲波、化學反應•••。

    4.為什麼激光與光電科技常常放在一起談?

  激光開啟光電科技領域之門

    激光器是光電科技領域裡最常用的光源

 

四、光電科技實例的說明

1.        民生應用的例子

  ◎全像和防偽標籤

  ◎光纖通訊與寬頻網路

              光碟CD、CDR、CDRW、影音光碟VCD、數位多功能光碟DVD

              光纖定位儀

 

2.        環境污染防制方面

              污染監測

以雷射光束監測

以光纖監測

              污染減量

以雷射光束加工,減少有害廢棄物。

以光電科技提昇臭氧產製,減少使用有害消毒劑。

以光分解有害物質

3.        環境安全的監測

    ◎光纖感測

 

4.        醫療上的應用

              範圍廣泛、優點繁多:

  耳溫槍:迅速、精確、安全(無感染之虞)、無污染之虞

  光纖內視鏡:功能多、方便、精確

  螢光檢驗及治療:不致傷及好組織

  全像檢驗

  針灸:免消毒、無感染

  麻醉、手術(燒灼、汽化、止血):傷口小、免輸血(無感染)…

  補牙:免於恐懼

  •••

              工具選擇的依據:組織種類(決定光源種類、波長、波形及強度)待處理位置等

 

5.        文藝活動方面的用途

    提供另類媒材及工具

  繪畫、雕刻、全像

    ◎ 文物古蹟的維護

    光纖感測、雷射光束除斑

 

五、結語

    好東西與好朋友分享

    歡迎踴躍參觀顯示器展與光電展

    感謝