自从激光60年代问世以来，红、绿、蓝各色的激光出现在我们的生活中，城市中的激光喷泉，激光音乐表演给我们享受了一场场视觉盛宴，各个旅游景点中的激光点缀给我们带来了许多的乐趣。
激光是一细束光能，具有高方向性，亦即高平行度，也就是说光速的发散角小。激光可以集中在狭窄的范围内，向特定的方向发射。激光在几千米之外的扩展范围不到几厘米。我们看到的一束束激光正是激光的这一特性；科学家制造出了各色的激光，把可见光中的彩虹色分离，在各个波长段制造出了不同波段的激光，使我们看到了红绿蓝各色的美丽颜色，是最好的单色光源；激光的高亮度使激光的视觉效果具有更强的震撼。
我们知道，可见光是波长在0.39~0.76μm范围间我们可以看见的电磁辐射。在我们肉眼看不见的红光以外，还存在着红外辐射。自然界中任何物体甚至冰块，只要它本身具有高于绝对温度(—273.16℃)，又低于500℃，就会成为红外线辐射源。物体的温度越高，红外辐射波长越短。在太阳光谱中从紫光到红光热效应逐渐增大，而最大的热效应却位于红外光区。太阳能中的70%是红外线，照明的白炽灯，其辐射能的88%是红外线。
红外辐射和可见光一样，具有反射、折射、衍射、干涉、偏振、吸收等物理现象，满足全部的光学定律，也是一种电磁波。既然我们能够制造出可见的激光，是否有看不见的激光呢？
红外辐射的波长范围是从0.75μm开始,按波长划分为如下四个区：近红外区(波长范围为0.75~3μm)，中红外区(波长范围为3~6μm)，远红外区(波长范围为6~15μm)，极远红外区(波长范围为15~1000μm)。
有许多物质(如玻璃)对可见光是透明体，但对有些波长的红外线是不透明体；反过来一样，有些波长的红外线能穿透薄雾，而可见光却会受到严重衰减，黑色纸对可见光是不透明的，但是能透过长波红外线。大气窗口是指地球大气层对红外辐射的吸收具有明显的选择性，某些波段的红外光在大气层具有良好的透明度。在近红外、中红外、远红外三个波段中，每一个波段都至少包含一个大气窗口。其中1~2.5μm、3~5μm、8~14μm三个大气窗口在红外技术中特别重要。大气窗口为人们提供了红外线在大气里工作时所允许的波长区域，这对选择什么样的红外辐射源和接收器，对确定作用距离等都极其重要。
对于红外波段，由于大气窗口的吸收作用，科学家制造出的红外激光器的激光频率位于中红外辐射范围内。与普通物体相比，这是一种新型的红外辐射源，具有辐射强度高、单色性好、相干性好、方向性强的特性，在我们看不见的领域里发挥着重要的作用。实践证明，中红外激光在激光制导、激光定位和激光测量等方面都有重要的应用。英国的探险家在2008年利用面朝上的声纳和空中红外激光器对北冰洋的冰层进行了测量，其测量结果能够帮助科学家了解北极在全球变暖过程中受到怎样不利的影响。
中红外激光的波段对于人眼来说是安全的，而且中红外激光在水中能够被很强的吸收，由于激光方向性强的特点，在激光手术中可以达到组织穿透深度浅，对身体损伤的区域很小，从而使手术达到高的精度。在现代医学中，中红外激光已经被广泛地应用于骨科、消化科及泌尿科等，成为理想的医用激光光源。中红外激光在医疗应用中主要是利用光热效应达到治疗或消融病变组织。
由于我们肉眼看不见中红外激光，虽然不像其他各色激光能够给我们带来美妙的视觉享受，但它在我们的生活和工作中成为一个有力的工具。
|
