激光器的出現(xiàn)大大改變了人們對(duì)光學(xué)的認(rèn)識(shí)。激光器問(wèn)世以前，人們對(duì)光學(xué)的認(rèn)識(shí)主要限于線性光學(xué)，即光束在真空和介質(zhì)中的傳播是相互獨(dú)立的；光在傳播過(guò)程中，由于衍射，折射和干涉等效應(yīng)，使光在空間分布發(fā)生改變，但光波的頻率卻不會(huì)變化；介質(zhì)的主要參數(shù)如折射率、吸收系數(shù)等都與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)，而僅與波長(zhǎng)有關(guān)。1961年，也就是第一臺(tái)紅寶石激光器問(wèn)世的第二年，F(xiàn)ranken 將紅寶石激光束入射到石英片上，發(fā)現(xiàn)出射光中不僅有紅寶石的 694.3nm光束，在紫外區(qū)還存在令一條波長(zhǎng)為 347.25nm的光譜線,這正好是紅寶石激光波長(zhǎng)的一半。從此，非線性光學(xué)成為一個(gè)熱門的研究課題。 qK9\oB %s7
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激光與材料相互作用的研究是一項(xiàng)極其復(fù)雜而有趣的課題。激光和材料相互作用過(guò)程的研究還涉及許多學(xué)科領(lǐng)域，包括激光物理、傳熱學(xué)、等離子體物理學(xué)、非線性光學(xué)、熱力學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、材料力學(xué)、固體物理學(xué)、固體材料的光學(xué)性質(zhì)等方面。一方面，激光與材料相互作用的激光光源因素有波長(zhǎng)、能量、功率、脈寬、脈沖結(jié)構(gòu)、偏振，發(fā)散角，重復(fù)率以及作用次數(shù)等，其中的任一種因素都將對(duì)作用過(guò)程產(chǎn)生重要影響；另一方面，材料的多樣性（包括材料種類的多樣性和不同條件下材料本身性質(zhì)的變化）也是引起問(wèn)題復(fù)雜化的原因。一般而言，從激光能量角度，激光與物質(zhì)相互作用具有如下規(guī)律： ~SW_jiKM
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103~104ω／cm2 104~106 ω／cm2 106~108 ω／cm2 108 ω／cm2 以上 s.)nS $
加熱 熔融 氣化 等離子體 [v!TQwMU
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從激光脈沖寬角度而言，高功率長(zhǎng)脈寬激光作用在材料上，主要是熱效應(yīng);而高功率短脈寬激光作用在材料上，由于來(lái)不及熱傳導(dǎo)，激光能量在短時(shí)間內(nèi)聚集在小區(qū)域內(nèi)，而使材料汽化，形成噴射物，即激光等離子體。
