1.1.2 激光与普通光源的区别

激光是高能量的光束集合，被称为最快的刀、最准的尺、最亮的光。激光与普通光源相比，具有四大特性。

（1）高方向性：这是指光束的发散角小，即激光的定向性极高，而普通光源向四面八方发光。如图1.2所示，手电筒的灯泡发出来的光线向四周发射。要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装置。例如，汽车的前灯和探照灯都安装了有聚光作用的凹面镜和凸透镜，使光线汇集起来，向一个方向射出。

（2）高亮度：光源的亮度是指发光单位在给定方向单位立体角范围内的光功率。在发明激光前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高，与太阳的亮度不相上下，而激光的亮度远高于太阳的亮度，例如，红宝石激光器的激光亮度，约为太阳光亮度的100亿倍。

（3）高单色性：由于激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。例如，氦氖激光器发射的红色激光波长分布范围为μm级别，是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见，激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。

（4）高相干性：这是指光波各个部分的相位关系。由于激光具有高方向性和高单色性，光束在传播过程中与各点必然形成稳定的相位关系，形成稳定的干涉条纹。

激光具有以上四大特点使得它能够精确地集中到焦点，得到很高的功率密度，比一般的切割热源高几个数量级。激光加工带来了传统加工所不具备的高能品质，所以得到广泛应用，其中，材料加工就是其一个重要的应用领域。

图1.2 普通光源与激光的发散角区别