威力强大的光

力田

六十年代科学上的巨大成就之一，就是成功地制造了可供应用的光激射器。光激射器发出的光束方向一致（方向性好），颜色极纯（单色性好），波长划一，能量高度集中。这种光束比普遍的光要强五亿倍，它可能达到成千万个大气压力、成百亿度的超高温和上万亿伏特的超高电压。在它的照射下，任何物质都将化作一缕青烟。

由于光激射器有这样大的效能，它所发射的光束有那么多特性，引起了各方面科学家的重视，他们纷纷把光激射器引进本门学科的领域内，掀起了波澜壮阔的技术革新。至今，光激射器的诞生还只有短短的几年时间，而它在通讯、金属加工、医学、生物学、科学研究和军事等方面，都发生了巨大的作用。

探索星球的奥秘

光激射器的出现，为科学工作者探索宇宙和星球的奥秘开了方便之间。科学家利用光激射器，可以与遥远的星体进行联系。

1962年的一个夜晚，几位科学家正摆弄着一台光激射器。他们在预定的时间，按动了电钮，骤然间，从仪器的镜头射出一股细窄而又极其明亮的红光，划破寂静的夜空，光线过处，留下来缭绕的云烟。这股强大的亮光，直射到月球上，并立即反射到地面，被一台四十八Cun的天文望远镜观察到。从发出到回到地面的全部时间，大约为两秒半钟，来回走了764，800公里。这就是第一次用人造光看月球。这个试验重复了十三次，都得到满意的结果。我们知道，从地面上射出的任何强大的普通光线，无论是探照灯或是电灯，即使能射到月球表面，光要扩散在极大的范围，直经达四万公里，所以光的亮度就像在千里之外看烛火一般，弱到不能察觉。可是光激射器所发出的光，它比同面积的太阳光强数百万倍，而且在到达月球表面时，扩散的直径只有3．2公里。所以光激射器的出现，也是观察月球、研究月球的新起点。

有人提出利用光激射器来搜寻其他星球上有没有高级生物。利用大口径的望远镜加上光激射器以及后面附加的高灵敏度光电探测器，就可以帮助我们来揭露星球上有没有高级生物的秘密。这个设想目前还不能做，但未来的科学工作者是可以做到的。

给金属加工

利用光激射器放出的能量高度集中的光束来进行金属加工，是目前金属加工工业中最先进最好的办法。国外已经成功地应用光激射器的光束来钻钻石，切割半导体，焊接钼钛合金。把光束射向一颗6．35毫米的钻石，钻石表面温度就上升到40000℃，立刻产生一股青烟，并发出爆炸一般的响声。在200微秒的一瞬间，就在钻石上钻出一个直径为0．5毫米的小

孔。而钻石的性能和结构并没受到损害。微细的金属器件也可以用光束来焊接或切削，由于能量的高度集中，焊接对金属料材的性能影响很小。焊缝处金属的收缩与变形也很小，焊接质量很高，可以减少甚至取消焊接后所需的机械加工。

显微外科手术刀——光刀”

医学上也利用光激射器放出光束的高温和可以聚焦成极窄光束的特点，作为一把手术刀—一“光刀”进行深部器官，如脑突质深处和眼晴内的微观手术，破坏和切除病理组织。1962年，医生们成功地用光束切除了眼睛的血管瘤，手术时间只有千分之一秒，而且无痛、不流血。强光高温还能使组织凝聚在一起，这个特点也在眼科上得到应用。我们知道，眼球深处有一层视网膜，视觉细胞就是集中在这里；有一些疾病，例如极高度的近视，可能使视网膜与外层的血管膜脱离，造成失明。1961年，眼科医生就对视网膜剥离的患者进行光束照射，被照之处，视网膜立即与血管膜、纵维膜（在血管膜之外）再度粘合，就像钉在一起那样。受照时间不过千分之几秒，若用普通手术方法，则需几个小时。

外科医生还试验用光束消除动物身上的某些类型的癌肿，取得了一定的效果。

他们用猴子作为试验动物，用人工方法在猴子脸部引起恶性肿瘤，然后用光激射器发出的光束来烧灼这种肿瘤。在全部治疗过程中仅仅烧灼了一次或两次。烧灼结果，肿瘤在头几天出现了一些烧伤的痕迹，两周之后，烧伤连同肿瘤一同消失。治疗率为百分之五十。将来，这种光束很可能用来攻克人类的癌症。

光激射器的光柬还可以深入到细胞内部，研究细胞内某些机能，例如细胞内的染色体可以用“光刀”破坏其中的任何一部分，使其停止活动，以研究遗传的突变。

军事上的强烈武器——死光

从光激射器放出的、能量高度集中的平行光束，在用透镜聚焦后，光能量几乎可以集中在只有微米大小的区域，光功率密度可以达到每一平方厘米100 万瓦特到10万万瓦特。用它照射到碳块上，几乎在万分之五秒内就能将这一照射点加热到8000℃，这样高的温度足以烧穿钢板或其他任何物体。

因为这光束有如此大的威力，在军事上就可以制光武器——死光，用以摧毁坦克、飞机，阻截和摧毁导弹和火箭。但是，就目前来说，由于光激射器的输出功率还很低，虽然可以造成局部的极高温，但是作用面积很小，不足以破坏任何武器。据估计，要摧毁一枚在飞行中的导弹头，至少得把现有的光激射器的输出能量提高百亿倍。因此，虽然从理论上说，光武器是可能实现的，但至少是远期的设想。

“光通讯”“光雷达”

最引起科学家注意的是光束在通讯上和侦察、测距上的应用，这就是所谓“光通讯”和“光雷达”。目前，不少国家都组织了庞大的技术力量进行这方面的研究。光波和无线电波一样，都是电磁波，只是光波的波长很短，比微波还短几万倍。我们知道，电磁波通讯渠道所能传递的讯，息量是和频率成比例的，由于光的频率很高，所以从理论上说，光波可以同时传输八千万路电视。用于宇宙通讯，则由于光束的方向性好，能量消耗小，通讯距离可达10光年之远（一光年豹为十万亿公里！）而用无线电通讯，则只能达一亿公里之内。“光通讯”的原理大致是这样：发光系统先将声音或信号变为放大了的电能，根据电能的强弱，调节器把发射的光束调节为不同的强度，由光激射器系统发出。接收系统收到光信号后，经过光激射器放大，再送到接受器，复现原来的声音或信号。现在短距离（约四十公里）的“光电话”已经试制成功。但长距离的“光通讯”还没有实现，将来利用光激射器不仅可以使地球上的人们和人造卫星、宇宙飞船或遥远的星体进行联系，而且也可以用作宇宙飞船间或飞船与星际航行站间的通讯。这种通讯方法是任何通讯方法所比不上的，它不仅传距远，而且因为光束是定向发射的，它不像无线电波向四面八方扩散，任何地方都能收听到，所以它有高度的保密性能。

“光雷达”设计原理大致是这样：光激射器发出探索目标的光束时，在雷达显示屏上显现曲线，代表发射光的讯号；当光束遇到目标后，就反射回来，在雷达显示屏上出现另一条曲线，代表返回光的讯号。用电子计算机比较这两个信号的图形，就能定出目标的方位、距离和大小。从理论上说，“光雷达”的精确度比微波雷达要好得多，所需的功率也远比微波雷达小。现在，已经制成可控测几公里远的仪器，将来，控测范围大了，甚至可以用它跟踪人造卫星。

二十世纪是无线电电子学发展的里程碑，人们不断地开拓和利用电磁波的每一个波段：应用长波，出现了无线电广播；应用短波，出现了远距离无线电通讯；应用超短波，出现了电视；应用微波，出现了雷达。现在，由于量子电子学的出现，发明了光激射器，把电磁波的利用扩展到可见光的波段上，它所发生的作用，所波及的技术领域，必然更为深远，更为宽阔。