尤其令人驚訝的是，光纖通信特別適合于電視、圖像和數(shù)字的傳遞。據(jù)報(bào)道，一對(duì)光纖可在一分種內(nèi)傳遞全套《大英百科全書(shū)》。

此外，制造光導(dǎo)纖維的材料是地球上到處都有的砂子——石英，只要幾克石英就能制造出1千米長(zhǎng)的光纖。這樣，不僅原材料取之不盡、用之不竭，還可以大大節(jié)約銅和鋁材。正因?yàn)槿绱�，目前世界上發(fā)達(dá)國(guó)家都在競(jìng)相研究激光通信。于是激光通信成了爭(zhēng)相發(fā)展的寵兒。

在通信技術(shù)史上，光纖通信技術(shù)的發(fā)展之快是前所未有的。拿通信技術(shù)史上的幾個(gè)里程碑來(lái)看，電話從發(fā)明到應(yīng)用，花費(fèi)了60年左右的時(shí)間，并且電話通信至今仍大量、普遍使用。無(wú)線電技術(shù)（例如電報(bào)）從發(fā)明到應(yīng)用也花了30年左右時(shí)間。電視技術(shù)雖然發(fā)展較快，但仍然孕育了約14年。而激光通信，從第一根低損耗光導(dǎo)纖維的誕生到應(yīng)用，總共只有5年時(shí)間。現(xiàn)在激光通信不僅應(yīng)用廣泛，而且形成了巨大的光纖市場(chǎng)。

總之，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都已建立了全國(guó)性的光纖通信網(wǎng)絡(luò)，以便徹底替代目前的銅質(zhì)電線電纜，這項(xiàng)浩大的技術(shù)工程估計(jì)到2000年可告完成。到那時(shí)候，激光通信將給我們這個(gè)地球帶來(lái)巨大變化。例如，足不出戶就可以利用光纖網(wǎng)絡(luò)在家中處理文件或參加一個(gè)會(huì)議；或者將家中的光纖網(wǎng)絡(luò)與購(gòu)物中心相連，如同置身在超級(jí)市場(chǎng)一樣，坐在家中選購(gòu)需要的商品，貨款只須與電子金融購(gòu)物系統(tǒng)結(jié)算。各地的醫(yī)療中心也可以從屏幕上查看病人的病情和化驗(yàn)報(bào)告，并據(jù)此開(kāi)出處方單，從而真正做到“秀才不出門，可知天下事”，“運(yùn)籌于帷幄之中，決勝于千里之外”。

激光和光纖還可以傳送圖像。首先，要將直徑比人頭發(fā)絲還要細(xì)的單根光導(dǎo)纖維組合成纖維束。在傳送信息過(guò)程中，常用的纖維束有兩種：一種叫傳光束，另一種叫傳像束。傳光束的任務(wù)是將光從一頭傳到另一頭。傳光束結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，它是由多根單絲膠合在一起，再將其端面拋光、研磨，以便減少光進(jìn)入光纖時(shí)的反射和散射損失，然后在傳光束外面套上塑料護(hù)套。

由于一根光纖只能傳送一個(gè)光點(diǎn)，要傳送整幅圖像就必須將光導(dǎo)纖維一根一根整齊地排列起來(lái)，這樣組成的光纖束就叫傳像束。

在傳像束中，全部光纖都排列得整整齊齊，兩個(gè)端頭所處的位置都一一嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，一點(diǎn)也不混亂，就像一把整齊的筷子那樣。比如，某根光纖的一頭在傳像束中處于第八排第八列的位置上，那么它的另一頭也同樣是處于八、八位置上。

傳像束在傳送圖像時(shí)，首先將圖像分割成網(wǎng)眼狀，即一幅圖像被無(wú)數(shù)根光纖分解成無(wú)數(shù)個(gè)像元，然后再傳送出去。一根光纖負(fù)責(zé)傳送一個(gè)像元，無(wú)數(shù)根光纖便能將整幅圖像傳送到另一端。如果要使圖像傳送得清晰，就要盡可能選用直徑較細(xì)的光纖，因?yàn)楣饫w越細(xì)，在一定的傳像束上就能容納進(jìn)更多的光束，這樣就能傳送更多的像元。顯然，像元越多，圖像就越清晰。

現(xiàn)在應(yīng)用的傳像束由上萬(wàn)根光纖組成，要把這么多光纖整齊地排列起來(lái)可不是一件容易的事。排列好后，再用一種叫作環(huán)氧樹(shù)脂的有機(jī)粘合劑將兩端膠合，使光纖粘結(jié)固定，保證兩端光纖一一對(duì)應(yīng)。對(duì)兩個(gè)端面還要磨平和拋光。至于中間部分則不必粘牢，而是像二胡的弦那樣松散，只須在外面加上保護(hù)的塑料套管，這樣的傳像束既柔軟，又可以任意彎曲。
除了傳送圖像處，傳像束還能傳送一般的符號(hào)或數(shù)字，以及放大圖像或縮小圖像。
如要放大圖像，可以將傳像束做成一端大、一端小，就像錐體那樣。當(dāng)圖像元從小端傳到大端時(shí)，整幅圖像就被放大。反之，如將圖像從大端發(fā)送到小端，整幅圖像就被縮小了。
此外，利用光纖還可以改變圖像。如果根據(jù)需要有意打亂光導(dǎo)纖維的排列，就可以使出口端的像元并不落在原先對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上，而落到主觀構(gòu)思的點(diǎn)上，于是圖像就改變了。如果將圖像元進(jìn)口端的光纖做成方形，而將出口端光纖做成圓環(huán)形，就能將方形的圖像元變成圓環(huán)形的像元。
總之，光纖傳像束有很大的發(fā)展?jié)摿�，在未�?lái)的光信息處理技術(shù)中將日益顯示其獨(dú)特的作用。
（2）材料加工
鉆孔、切割、焊接以及淬火，是加工金屬材料時(shí)最常用的操作。自從引進(jìn)了激光后，在加工的強(qiáng)度、質(zhì)量以及范圍等方面開(kāi)創(chuàng)了全新的局面。除了金屬材料外，激光還能加工許多非金屬材料。
激光鉆孔機(jī)在激光鉆孔機(jī)問(wèn)世之前，對(duì)各種機(jī)械零件鉆孔靠的是電動(dòng)鉆孔機(jī)或沖床。但機(jī)械鉆孔不僅效率低，而且鉆出的孔洞表面不夠光潔。
激光鉆孔的原理，是利用激光束聚集使金屬表面焦點(diǎn)溫度迅速上升，溫升可達(dá)每秒l00萬(wàn)度。當(dāng)熱量尚未發(fā)散之前，光束就燒熔金屬，直至汽化，留下一個(gè)個(gè)小孔。激光鉆孔不受加工材料的硬度和脆性的限制，而且鉆孔速度異常快，快到可以在幾千分之一秒，乃至幾百萬(wàn)分之一秒內(nèi)鉆出小孔。
比如，如果需要在金屬薄板上鉆出幾百個(gè)連人眼都難以察覺(jué)出來(lái)的微孔，用電動(dòng)鉆孔機(jī)顯然是不能勝任的，但用激光鉆孔機(jī)卻能在1～2秒鐘內(nèi)全部完成。如果用放大鏡對(duì)這些微孔作一番細(xì)查的話，可發(fā)現(xiàn)微孔面十分整齊光潔。
激光鉆孔還可用來(lái)加工手表鉆石。它每秒鐘可鉆 20～30個(gè)孔，比機(jī)械加工效率高幾百倍，而且質(zhì)量高。同時(shí)，激光鉆孔與下面我們就要講到的激光切割一樣，加工過(guò)程是非接觸式的，即不像機(jī)械加工那樣靠鋼鉆頭逐漸鉆透金屬材料。因此，激光操作可以在自動(dòng)化連續(xù)加工，或者在超凈、真空的特殊環(huán)境中發(fā)揮作用。
激光切割機(jī)知道了激光鉆孔的原理，就容易理解激光為什么可以切割金屬材料了：只要移動(dòng)工件或者移動(dòng)激光束，使鉆出的孔洞連邊成線，就自然能將材料切割下來(lái)了。而且，不論是什么樣的材料，如鋼板、鈦板、陶瓷、石英、橡膠、塑料、皮革、化纖、木材等，激光都如一柄削鐵如泥，削木如灰的光劍，而且，切割的邊緣非常光潔。
激光焊接機(jī)激光之所以能用來(lái)焊接，是因?yàn)樗�的功率密度很高。所謂功率密度高，是指在每平方厘米面積上能集中極高的能量。激光的功率密度有多高呢？我們可以作個(gè)比較：工廠里通常用于焊接的乙炔火焰能將兩塊鋼板焊在一起，這種火焰的功率密度可以達(dá)到每平方厘米1000瓦；氬弧焊設(shè)備的功率密度還要高，可以達(dá)到每平方厘米10000瓦。但這兩種焊接火焰根本無(wú)法與激光相比，因?yàn)榧す獾墓β拭芏纫�比它們高出千萬(wàn)倍。這樣高的功率密度不僅可以焊接一般的金屬材料，還可以焊接又硬又脆的陶瓷。
激光淬火傳統(tǒng)的淬火方法十分簡(jiǎn)單，先將刀刃燒紅，然后驟然浸到冷水里，經(jīng)過(guò)這一熱一冷的處理，刀刃的硬度就大為提高。不過(guò)，這樣淬火顯然不太方便，效果也不一定理想。
激光淬火，是用激光掃描刀具或零件上需要淬火的部位，使被掃描區(qū)域的溫度升高，而未被掃描到的部位仍維持常溫。由于金屬散熱快，激光束剛掃過(guò)，這部位的溫度就急驟下降。降溫越快，硬度也就越高。如果再對(duì)掃描過(guò)的部位噴速冷劑，就能獲得遠(yuǎn)比普通淬火要理想得多的硬度。

（3）激光照相排版

照相排版實(shí)際上是引入了光學(xué)攝影原理。用活字排版，必須根據(jù)書(shū)稿，依樣畫葫蘆地檢出各種大小、字體不同的鉛字和符號(hào)進(jìn)行排版。而照相排版要簡(jiǎn)便很多，它是通過(guò)排字機(jī)上的透鏡，來(lái)改變字樣的大小和形狀的。至于用透鏡為什么就能改變字樣的大小和形狀，這實(shí)際上就等于我們照“哈哈鏡”。
用照相排版時(shí)，只需將光源通過(guò)透鏡把需要的文字和符號(hào)，在感光相紙上成像，再經(jīng)過(guò)顯影和定影就形成了照相底片。然后，只要像印照片那樣印刷就行。
照相排版可使用兩種光源，剛才講的是普通光源，相比之下，激光排版省時(shí)省力。由于激光亮度高，顏色淺，可以大大改善圖像的清晰度，印出來(lái)的書(shū)質(zhì)量自然就高。它的原理是怎樣的呢？首先通過(guò)計(jì)算機(jī)把文字變成一個(gè)個(gè)點(diǎn)，然后用點(diǎn)來(lái)控制激光掃描感光底片，才真正拍攝出全息照相。
全息照相與立體照相是兩回事。盡管立體彩色照片看上去色彩鮮艷、層次分明，富有立體感，但它總歸仍是單面圖像，再好的立體照也代替不了真實(shí)的實(shí)物。比如，一個(gè)正方形木塊的立體照，不論我們?cè)鯓痈淖冇^察角度，只能看到照片上的那個(gè)畫面，但全息照就不同了，我們只要改變一下觀察角度，就可以看到這個(gè)正方塊的六個(gè)方面。因?yàn)槿�息技術(shù)能將物體的全部幾何特征信息都記錄在底片上，這也是全息照相最重要的一個(gè)特點(diǎn)。
全息照相的第二個(gè)重要特點(diǎn)是，能以一斑而知全豹。當(dāng)全息照被損壞，即使是大半損壞的情況下，我們?nèi)匀豢梢詮氖Ｏ碌哪且恍“肷峡吹竭@張全息照上原有物體的全貌。這對(duì)于普通照片來(lái)說(shuō)就不行，即使是損失一只角，那只角上的畫面也就看不到了。
全息照的第三個(gè)特點(diǎn)是，在一張全息底片上可以分層記錄多幅全息照，而且在它們顯示畫面時(shí)不會(huì)互相干擾。正是這種分層記錄，使得全息照能夠存儲(chǔ)巨大的信息量。激光全息照的底片，可以是特種玻璃，也可以是乳膠、晶體或熱塑等。一塊小小的特種玻璃，可以把一個(gè)大型圖書(shū)館里的上百萬(wàn)冊(cè)藏書(shū)內(nèi)容全部存儲(chǔ)進(jìn)去。全息照相的用途日益廣泛。
全息照相可以將珍貴的歷史文物記錄下來(lái)，萬(wàn)一有文物古跡遭到嚴(yán)重破壞，即使蕩然無(wú)存，我們?nèi)匀豢梢愿鶕?jù)全息照相重建。比如像北京圓明園那樣的名勝，當(dāng)年被八國(guó)聯(lián)軍焚毀，現(xiàn)在雖然打算重建，因?yàn)椴恢�道原�?lái)的整個(gè)面貌，就難以完全恢復(fù)。如果全息照相提早100年發(fā)明的話，事情就好辦了。
全息照相在工業(yè)上還可以用作無(wú)損檢測(cè)。什么是無(wú)損檢測(cè)呢？就是說(shuō)，用激光全息技術(shù)既可以檢查出產(chǎn)品有沒(méi)有微小的毛病，又一點(diǎn)也不會(huì)損傷這些產(chǎn)品。 更令人感興趣的是，目前全息照相還被用來(lái)拍攝全息電影和電視，不久觀眾會(huì)看到真實(shí)生活的圖像畫面了。即用激光“撞”擊底片上的感光涂料，留下無(wú)數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，這些點(diǎn)經(jīng)顯影、定影后就重新變成文字或圖像。這里，激光束相當(dāng)于電子束，感光底片相當(dāng)于電視機(jī)熒屏。接下來(lái)，用載有文字和圖像的底片就可以去印書(shū)報(bào)雜志了。彩色電視機(jī)之所以能顯示紅、綠、藍(lán)三色，是由于熒屏上涂有三色熒光粉，它們?cè)陔娮幼矒粝聲?huì)顯出三種顏色。而激光照相排版也可以采用類似的原理，印刷出優(yōu)美的彩色畫面來(lái)。

（4）激光在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

激光應(yīng)用在醫(yī)療器械領(lǐng)域的成果是很多的，它可以扮演鉆頭、手術(shù)刀、焊槍等多種角色。
焊槍和鉆頭在眼科，激光主要是用來(lái)治療視網(wǎng)膜剝離。視網(wǎng)膜剝離是一種很棘手的疾病，患者的視網(wǎng)膜與眼球內(nèi)壁脫開(kāi)，無(wú)法產(chǎn)生視覺(jué)。在激光沒(méi)有問(wèn)世之前，病人恐怕難免失明的苦難。
現(xiàn)在，醫(yī)生可以用激光器對(duì)準(zhǔn)病人眼底，使激光器發(fā)射出一束激光，通過(guò)加熱使視網(wǎng)膜重新與眼球內(nèi)壁合在一起。整個(gè)過(guò)程要不了幾分鐘，激光束就像焊槍一樣，將病人的視網(wǎng)膜焊接好了。
除了焊接外，激光這把焊槍也可以用于切割。
白內(nèi)障是老年人的常見(jiàn)病。病人的眼球前部的凸透鏡——晶狀體，由原來(lái)透明的彈性體漸漸變得混濁無(wú)彈性，光線就不能通過(guò)晶狀體，落到眼底的視網(wǎng)膜上，病人逐漸看不見(jiàn)東西。治療白內(nèi)障的傳統(tǒng)辦法是，將眼球前部切開(kāi)一條口子，然后從小口子中伸進(jìn)一根細(xì)金屬針。這根金屬針溫度極低，將渾濁的晶狀體凍得粘在針上，然后一起從小口子中帶出，顯然，整個(gè)手術(shù)比較麻煩。
如果用醫(yī)用激光器來(lái)治療，不僅方便，而且效果好。只要將激光束對(duì)準(zhǔn)眼球內(nèi)晶狀體的前表面或后表面發(fā)射，就可以迅速切除掉晶狀體表面的混沌膜。
在牙科，激光可以代替牙鉆。根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，兒童的齲齒發(fā)病率是相當(dāng)高的，大約達(dá)到75％。用激光治牙，病人幾乎沒(méi)有不舒服的感覺(jué)，而且只要不發(fā)炎，一次治療就能解決問(wèn)題。牙科激光器是激光器中的小弟弟，它的功率很小，只有3瓦，相當(dāng)于一支節(jié)能燈，幾乎不產(chǎn)生熱量。它的發(fā)射端實(shí)際上是像頭發(fā)絲那么細(xì)的光導(dǎo)纖維。
治療時(shí)，只須將光纖發(fā)射端接近齲齒灶，發(fā)出激光束，齲處組織會(huì)分解，然后用清水沖洗掉。如果齲齒僅是淺度的牙琺瑯質(zhì)受損，激光束會(huì)將受損處的細(xì)微孔隙一一封死，這樣便可以阻止乳酸腐蝕牙本質(zhì)。如果已出現(xiàn)了齲孔，用激光束鉆孔、清洗后，即可將人造琺瑯質(zhì)材料填入空洞中，再用激光加熱接合處，使人造琺瑯質(zhì)材料與牙琺瑯質(zhì)融為一體。激光治牙不僅無(wú)痛、迅速，而且治療后的效果也好。
激光手術(shù)刀如果要使用激光刀給病人的膀胱、心臟、肝臟、胃、腸等重要內(nèi)臟動(dòng)手術(shù)，難度就大了。激光怎么能進(jìn)入到人的內(nèi)臟里去呢？這就要靠醫(yī)生手中的一件寶貝了，這件寶貝就是激光纖維內(nèi)窺鏡。
所謂內(nèi)窺鏡，是醫(yī)生用來(lái)插到人體內(nèi)直接觀察器官的光學(xué)裝置。但通常的內(nèi)窺鏡體積比較大，也比較粗糙，只能從病人口腔沿食道插到胃里觀察。插胃是十分難受的，病人會(huì)感到很痛苦。激光纖維內(nèi)窺鏡則完全不同。用光導(dǎo)纖維做成的內(nèi)窺鏡又軟、又細(xì)、又能彎曲，當(dāng)它插入病人胃里時(shí)，不會(huì)有痛苦。除了胃，光纖內(nèi)窺鏡還能進(jìn)入其他重要的臟器內(nèi)。激光纖維內(nèi)窺鏡一方面可用來(lái)檢查病人的臟器是否有病變，更主要的是可以將激光能量輸入體內(nèi)臟器中，對(duì)病變組織進(jìn)行照射，也即加以切除，起到手術(shù)刀的作用。而且，用激光刀切割，傷口能自動(dòng)止血，不需要結(jié)扎出血點(diǎn)，大大縮短了手術(shù)時(shí)間，傷口也不會(huì)發(fā)炎。如果用激光刀切除惡性腫瘤，還可以防止癌細(xì)胞擴(kuò)散呢。

（5）激光武器
激光導(dǎo)彈在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，以美國(guó)為首的多國(guó)部隊(duì)向伊拉克境內(nèi)發(fā)動(dòng)大規(guī)�？找u，摧毀伊拉克的許多重要軍事目標(biāo)。最后，這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)以伊拉克的失敗而告終。有人說(shuō)，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)是一場(chǎng)先進(jìn)武器的較量，這話確有道理。
美國(guó)的飛機(jī)上裝有激光瞄準(zhǔn)器，它能發(fā)射出紅外激光。當(dāng)一架擔(dān)任偵察任務(wù)的飛機(jī)在空中發(fā)現(xiàn)地面目標(biāo)時(shí)，就邊在空中盤旋，邊用激光瞄準(zhǔn)器不斷地向目標(biāo)發(fā)射激光束。這種激光束實(shí)際上起著向?qū)У淖饔谩＿@時(shí)，擔(dān)任攻擊任務(wù)的另一些飛機(jī)就隨后飛來(lái)，向目標(biāo)扔下激光制導(dǎo)導(dǎo)彈。這些激光制導(dǎo)導(dǎo)彈上裝有自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。這種自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)等于導(dǎo)彈的眼睛，當(dāng)導(dǎo)彈撲向目標(biāo)時(shí)，它能根據(jù)從目標(biāo)上反射回來(lái)的向?qū)Ъす�，不斷地修正飛行中的航向，從而準(zhǔn)確無(wú)誤地?fù)糁心繕?biāo)。
其實(shí)，這類激光制導(dǎo)導(dǎo)彈，早在70年代，美國(guó)在越南戰(zhàn)場(chǎng)上就使用過(guò)�，F(xiàn)在不僅有空對(duì)地導(dǎo)彈，而且有地對(duì)地、空對(duì)空、地對(duì)空等多種激光導(dǎo)彈。
今天，人們已能夠?qū)�無(wú)線電搜索雷達(dá)、激光雷達(dá)結(jié)合起來(lái)，組成作戰(zhàn)系統(tǒng)。比如，當(dāng)無(wú)線電雷達(dá)發(fā)現(xiàn)空中目標(biāo)（敵機(jī)或?qū)�彈）后，就可以將目�?biāo)的高度、方位和速度準(zhǔn)確測(cè)量出來(lái)。只要目標(biāo)進(jìn)入一定范圍內(nèi)，激光雷達(dá)就會(huì)開(kāi)啟，發(fā)射出一束很細(xì)的激光束，緊緊盯住并精確測(cè)量出目標(biāo)的位置，然后發(fā)射的激光導(dǎo)彈，會(huì)根據(jù)激光雷達(dá)提供的向?qū)Ъす馐�，�?zhǔn)確地命中目標(biāo)，將其摧毀。這類激光導(dǎo)彈可以方便地部署在卡車上，也可以改裝成反坦克導(dǎo)彈。
目前研制成的反坦克激光導(dǎo)彈，既可以從地面上發(fā)射，也可以從直升飛機(jī)上發(fā)射。導(dǎo)彈上裝有半導(dǎo)體激光器，起著自動(dòng)跟蹤目標(biāo)的作用，使導(dǎo)彈能百發(fā)百中地?fù)糁刑箍恕?/SPAN>
激光雷達(dá)雖然精度高、體積小、操作靈巧、轉(zhuǎn)移方便，但它也有缺點(diǎn)，就是容易受到氣象條件的限制，也不適于在大范圍內(nèi)搜索目標(biāo)。因此，它一般都與無(wú)線電雷達(dá)配合使用，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短。
激光槍和激光炮所謂激光槍和激光炮都屬于激光戰(zhàn)術(shù)武器。它們的外形像槍和炮，但它們發(fā)射的不是子彈和炮彈，而是激光束，使敵方人員傷亡或失明。這類槍炮的威力大小，與本身的能量和射擊距離有關(guān)�，F(xiàn)在激光槍和激光炮的有效射程還不遠(yuǎn)，所以死光的威力有限]