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雷射(Laser)#

物品名稱#

雷射(LASER,Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation),以受激輻射產生同調、單色、高指向光束的光源,被稱為「最亮的光、最直的線、最純的色」。

發明者#

  • 理論:愛因斯坦 1917 年提出受激輻射。
  • 紅寶石雷射:西奧多·梅曼(Theodore Maiman)於休斯實驗室首次實現。

發明年份#

1960 年 5 月 16 日。

特性#

  • 同調性:波前一致,可干涉,聚焦可達繞射極限。
  • 單色與指向性:能量集中於極窄光束,遠距離發散極小。
  • 類型:氣體(He-Ne、CO₂)、固態(紅寶石、Nd:YAG)、半導體(雷射二極體,光碟與光纖核心)、光纖雷射。

用途#

  • 通訊:光纖網路(全球網際網路骨幹)。
  • 資料儲存:CD/DVD/Blu-ray 讀寫。
  • 醫療:近視雷射手術、皮膚與牙科、外科止血。
  • 工業:切割、焊接、打標、3D 列印。
  • 科學與計量:LIGO 重力波偵測、光鑷、原子鐘、光學雷達。

歷史#

  • 1917 年:愛因斯坦受激輻射理論。
  • 1954 年:湯斯製成邁射(微波版)。
  • 1960 年:梅曼紅寶石雷射問世。
  • 1960–70 年代:半導體雷射與低損耗光纖相繼成熟。
  • 1980–2000 年代:光碟、光纖通訊、雷射視力矯正普及。
  • 2018 年:光鉗與啁啾脈衝放大獲諾貝爾物理獎。

影響#

雷射由「找不到用途的解法」變成無所不在的基礎技術:沒有雷射就沒有光纖網路、光碟、雷射手術與重力波天文學,是 20 世紀光子學的基石發明。

相關條目#

  • 愛因斯坦、光纖、LIGO