激光的应用

激光扫描仪

激光能够将激光束聚焦到非常小的点上，并能以每秒数十亿次的速度开关它们，这使得激光成为重要的工具电信而且信息处理．在超市的激光扫描仪中，一个旋转的镜子扫描一束红色光束，同时店员在光束上移动包裹。光学传感器检测条纹反射的光条形码对包装上的符号进行解码，并将信息传送到计算机上，这样计算机就可以将价格加到账单上。

光盘

微小的，廉价的半导体激光器读取数据从越来越多的光学光盘播放音乐、显示录像和读取计算机软件的格式。使用红外激光的音频光盘大约在1980年问世;光盘S(光盘只读存储器)用于计算机数据。较新的光驱使用更强的激光在称为CD-R(可记录)或CD-RW(读/写)的光敏光盘上记录数据，这些光盘可以在普通的CD-ROM驱动器中播放。dvd(数字视频或多功能光盘)的工作原理类似，但它们使用波长较短的红色激光读取较小的斑点，因此光盘可以储存足够的信息来播放数字化的视频电影．被称为蓝光的新一代光盘使用蓝光激光以更高的功率读取和存储数据密度．

光纤通信系统

可以将信号传输到几公里以外的光纤通信系统也使用半导体激光束。光学信号以1.3至1.6微米的红外波长发出，而这一波长的玻璃纤维是最透明的。这技术已成为全球的脊梁电信网络，以及大部分电话超出一个城镇范围的通话有一部分是通过光纤进行的。

工业使用

激光能量可以在空间上集中，在时间上集中，因此它可以加热、燃烧或蒸发许多材料。虽然激光束的总能量可能很小，但其能量集中权力在小点上或短时间间隔内，可以是巨大的。尽管激光比机械的成本高得多演习或者刀片，它们不同的特性使它们能够执行其他困难的任务。一个激光梁不会像机械钻头那样使柔性材料变形，所以它可以在柔软的橡胶乳头等材料上钻孔瓶．同样，激光束可以在不使钻头或刀片变钝的情况下钻开或切割极硬的材料。例如，激光已经在用于拉丝的金刚石模具上钻孔。

医学应用

外科手术用激光去除组织是一个类似于工业激光钻孔的物理过程。二氧化碳激光烧毁组织是因为它们的红外光束被构成大部分活细胞的水强烈吸收。激光束灼烧伤口，停止出血在血液丰富的组织中，如女性生殖道或牙龈。波长接近一微米的激光可以穿透眼睛，焊接分离视网膜回到原位，或者切开后经常变得混浊的内部膜白内障手术．强度较低的激光脉冲可以破坏异常血管在糖尿病患者的视网膜上扩散，推迟失明常与该病有关。眼科医生通过外科手术切除视网膜组织来矫正视力缺陷角膜用强烈的紫外线脉冲重塑眼睛的透明外层。

通过使用类似于电话系统中传递信息的微小玻璃丝的光纤，激光可以被传送到身体内部光束无法到达的地方。一个重要的例子是将纤维穿过尿道然后进入肾脏这样光纤的末端就可以传递强烈的激光脉冲到肾结石．激光能量将结石分裂成足够小的碎片，不需要手术切口就能通过尿道。在关节镜手术中，纤维还可以通过小切口插入，将激光能量传递到膝关节的精确位置。

激光的另一个医疗应用是在治疗皮肤状况。脉冲激光可以漂白某些类型的纹身和暗红色的胎记，这种胎记被称为细线渍。美容激光治疗包括去除多余的体毛和皱纹。

高能激光

科学家们已经证明，激光可以在脉冲或连续光束中集中极高的功率。这些高功率电平的主要应用是融合研究、核武器试验和导弹防御。

需要极高的温度和压力才能迫使原子核保险丝一起释放能量。在20世纪60年代，物理学家在劳伦斯利弗莫尔国家实验室加州的研究人员计算出，强激光脉冲可以通过加热和压缩含有氢混合物的微小颗粒来产生这些条件同位素．他们建议使用这些“微内爆”既可以产生民用能源，也可以模拟核反应堆的内爆氢弹，这涉及到类似的过程。从那时起，利弗莫尔制造了一系列激光器来测试和完善这些理论，主要用于美国政府的核武器计划。

军用激光武器的研究也可以追溯到20世纪60年代，但在总统之前，它几乎没有引起人们的关注罗纳德•里根(Ronald Reagan)推出了战略防御计划在1983年。高能激光提供了一种向目标发射破坏性能量的方法光速这对于核导弹等快速移动的目标非常有吸引力。军事研究人员已经在陆地、海上、空中和太空测试了高能激光器作为武器的用途，尽管还没有将高能激光器放置在轨道上。实验表明，大量激光可以产生高功率;然而，试验也表明，大气的扭曲如此强大梁导致它们分散开来，无法击中目标。这些问题就结束了冷战激光武器的研究放缓，尽管人们对激光武器防御小规模导弹攻击的兴趣仍在继续。

测量

测量员和建筑工人使用激光束在空中画直线。光束本身在空气中是看不见的，除非被灰尘或雾霾散射，但它在远处的物体上投射出一个亮点。测量人员用镜子反射光束来测量方向和角度。横梁可以为灌溉土地的分级设定一个角度，旋转横梁可以为建筑工人安装墙壁或天花板确定一个光滑的平面。

脉冲激光雷达测量距离的方法和微波雷达通过计算激光脉冲从远处物体反射回来所需的时间。例如，1969年激光雷达精确地测量了从地球到月球的距离，在20世纪70年代，军用激光测距仪被开发出来，以精确测量到战场目标的距离。激光测距目前广泛应用于遥感领域。飞机上的仪器可以对岩层进行剖面图分析树叶在森林里，和火星全球测量员（看到火星:宇宙飞船探索)使用激光高度计绘制火星表面的海拔。

干涉测量法而且全息术

的一致性对干涉测量来说是至关重要的(看到光学干涉仪)而且全息术这种方法依靠光波之间的相互作用来进行极其精确的测量并记录三维图像。光波相加的结果取决于它们的相对相位。如果其中一个的波峰与另一个的波谷对齐，它们就会破坏性地相互干扰，相互抵消;如果它们的峰值对齐，它们就会相互干扰，产生一个亮点。这种效应可以用于测量，方法是将一束光分成两个相同的沿不同路径移动的半束。只改变其中一条路径的半波长，就会使两条路径偏移阶段产生一个黑点。这项技术已被证明是非常宝贵的精确测量非常小的距离。

全息图是通过将一束激光分成两半来制作的照亮一个对象。这个物体光束然后与另一半光束结合照相机平面上的参考光束板，产生一种随机的亮区和暗区模式，记录波阵面物体发出的光。后来，当激光发光照亮从与参考光束相同的角度出发，它被散射以重建一个相同的光波前，这对观察者来说是物体的三维图像。全息图现在可以通过压印工艺批量生产，就像在信用卡上使用的那样，而且不需要在激光下观察。

研究工具

控制激光的能力波长脉冲持续时间的精确已经被证明是非常宝贵的基础研究物理以及其他科学。激光在光谱学，研究原子和分子在能级之间发生跃迁时吸收和发射的光，可以揭示原子的内部工作原理。与其他光源相比，激光可以将更多的能量集中在狭窄的波长范围内，这使得它们在分析精细的光谱细节方面非常宝贵。

例如，同时照明来自相反方向的激光束可以抵消气体中原子或分子随机运动的影响。该技术大大提高了测量的精度里德伯常量这在原子性质的计算中是至关重要的亚瑟Schawlow1981年诺贝尔物理学奖的一部分。尼古拉斯克·布洛姆伯根因开发其他类型的高精度激光光谱学而分享该奖项。

自从那项早期工作以来，激光光谱学得到了很大的发展。激光脉冲被用来拍摄快照化学反应当它们发生时，在时间尺度上比原子速度快振动在分子中。这些技术给化学家们提供了理解化学物理的新方法，他们是有回报的Ahmed Zewail1999年诺贝尔奖化学奖。诺贝尔奖委员会写道，多亏了他的工作，“我们已经走到了这条路的尽头:没有任何化学反应比这发生得更快了。”

物理学家还利用激光束施加的微小力来减慢和捕获原子、分子和小粒子。亚瑟Ashkin他是哈佛大学贝尔实验室，表明紧密聚焦的水平激光束可以将原子困在最高的区域光强度这是一种被称为“光镊子”的技术，目前用于各种研究。其他研究表明，如果激光照明的波长调整到稍微偏离峰值吸收波长的点，就可以减缓原子的运动。原子反复从光束中吸收光子，然后向随机方向发射光子。的光子动量使激光束的运动变慢。将原子放置在六束激光的交汇处，以彼此成直角的角度瞄准，可以减慢原子运动的速度动力在所有的方向上，产生一团小于0.001度的原子绝对零度．添加一个磁场改善坐月子，减少疼痛温度到绝对零度以上百万分之一度以下。这些技术导致了一种新的状态的创造事，称为玻色-爱因斯坦凝聚态，他们赚了朱棣文(Steven Chu)，克劳德Cohen-Tannoudji,威廉·d·菲利普斯1997年诺贝尔物理学奖。