在21世紀裏，自動化技術將進一步智能化和實用化，以致實現某些“機器思維”。如使計算機綜合生產自動化係統(以從)或計算機集成製造係統向實用化方向發展等。1974年，哈林頓提出似3的概念，即在柔性製造係統、計算機技術、信息技術、人工智能等的基礎上，將製造為工廠生產、經營活動所需的各種分布的自動化係統，通過簡化、要素化與標準化有機地集成起來，以獲得適用於多品種和中小批量生產的高效益、高柔性的智能生產係統。其後，該係統在向實用化方向發展方麵又經曆了20多年。但要真正地使之實用化尚存在著很多難點。不過，從目前發展看，以13在新世紀初將會真正地達到實用化。智能科學的進展將進一步推動自動化技術的發展，使智能機器人等智能係統更加完善。
六、激光技術
在歡慶香港回歸的光輝節日裏，首都北京夜空，閃耀著一簇簇五彩繽紛的焰火；與此同時，一道道彩虹般絢麗奪目的光帶，射向“340”。天安門廣場的上空。這仙境般的奇幻場麵，給節日增添了無限歡樂的氣氛。上麵所說的彩虹般的光帶，就是1960年才被人們發現的一種神奇的光，它的名字叫激光。
為了了解什麼叫激光，讓我們先看一下電磁波輻射的情況。電磁波包括波長較長的無線電波到波長極短的伽馬射線等一係列的輻射。在這長長的一係列輻射波中，有很小一段是我們日常可見到的光。大家知道，可見光是包括紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光，這些不同顏色的光都是頻率不同的電磁波。普通光源發射的可見光，各種不同頻率的光波混雜在一起的，其情況就如大街上的鼎沸人聲，是由各式各樣混雜在一起的不同聲響組成的一樣。激光器發射的激光則不同，它是一種顏色很純淨的光線，如同音樂中清澈的音調一樣。這就是通常所說的，激光的單色性好。
激光器發射的激光與普通光源發射的光線相比，另一個不同之處在於，普通光線是向四麵八方分散傳播的，而激光的輻射波卻是十分集中地朝一個方向傳播。一道激光的能量，可以聚集在很窄的範圍內傳遞，能夠從地球照射到月球表麵的一個很小的麵上，再從月亮反射回地球。而普通的光線的強度無論如何強烈，則早已散失在空間，變得無影無蹤了。
激光的亮度非常高。亮度可表示光源在某個方向上發光能力的大小。眾所周知，日光燈比蠟燭亮；太陽光又比日光燈強。不過，所有這些光與激光比較，都要遜色得多。即使功率不太大的氦氖激光，其亮度也要比太陽光強得多。假如激光的功率是一毫瓦，光束直徑為1毫米，那麼，在單位麵積和單位波長間隔內功率就是1013爾格厘米秒，它是太陽光的100億倍。
激光的相幹性非常好。普通光源，無論是天然的還是人造的，它們都是自發輻射，發出的光波在頻率、相位和傳播方向上是很不相同的，稱為非相幹光。而激光則不同，它是受激輻射，發出的光的頻率是單一的，相位是一致的，方向是相同的。非相幹光疊加在一起時，其振幅是起伏不定的，找不出它的變化周期。而相幹光疊加在一起時，其振幅是穩定的，並在時間和空間上都有一定的周期。利用激光相幹性好的特點，不僅可以精確測量物體的尺寸，更重要的是開辟了一種嶄新的圖像記錄和重現圖像的技術一一全息照相。
由於激光具有方向性好、單色性好、亮度極強、相幹性等重要特征，因此，在本世紀60年代初期誕生和發展起來的這門新技術，在二十多年的時間內發展異常迅猛。激光使傳統的光學發生了深刻的變化，產生了諸如非線性光學、激光光譜學、全息光學、信息光學、集成光學、纖維光學、高速攝影光學、醫療光學、光電子學等新的光學分支，呈現出一派生機勃勃的局麵。激光使電子技術更上一層樓。利用傳統電子學原理，借助光電、電光轉換，出現了許多在光頻段上完成傳統電子學功能的光電子學係統，諸如激光通信、激光雷達、激光測距、激光製導、激光導航、激光計算機、激光信息處理、激光唱機、激光對抗等等。用激光作光源的光纖通信同電子計算機的緊密結合，大大加速了工業社會向信息社會的過渡。激光為新技術革命提供了一種獨特的工具，諸如激光焊接使微電子產品在精度和準確度方麵成數量級地提高，激光使遺傳工程有了突破性進展。激光直接促進著現代軍事科學技術的迅猛發展。從通信到雷達，從太空到水下偵察，從戰術武器到戰略武器，激光都在起著驚人的作用。總之，激光是當今新技術群中一項重要的內容。
要了解激光是怎樣產生的，必須從原子結構講起。從中學物理課中就可知道，構成物質的原子是由原子核和它周圍的一群電子組成的。這些電子不停地圍繞著原子核運動，運動也不是雜亂無章的，而是各有各的軌道，其中彼此挨得很近的一些軌道電子，形成一個電子層。這樣，在原子核周圍就有好幾個電子層，而且各層之間界限分明，兩層之間沒有可以讓電子停留的軌道，就象多層樓房一樣，兩層之間決沒有可以被人居住的地方。在沒有外來因素的刺激下，各層間之間，電子不會互相調換位置，這就是原子這個小小的係統的常態，也稱為基態或穩態。可是，一旦有外界的作用，例如電子的激發，光的照射，或者其它粒子撞擊它，這時原子係統就得到了外力（也就是有了外賦能量），把內層電子拋到外層軌道上去。這時原子所處的狀態稱為激發態。激發態原子很不穩定，它般隻停留10億分之幾秒時間。也就是說，被拋到外層軌道的電子，會很快自動返回到原來軌道上去。這就象把石子拋到上空，到達頂點之後，馬上就自動掉下來一樣。電子返回原來的軌道之後，原子就恢複到原來的基態，而把早先外界交給它的能量變成熱或荇光的形式釋放出來。這些光，是物質自發發射出來的，在光學上叫做輻射。各種類甩的人造光源（如電燈、日光管、閃光燈等）以及自然光（如陽光等），它們所發射出來的光都屬於自發輻射：處於高能級的原子也可能萊外來的光輻射誘導而返回基態，這種躍遷稱為受激躍遷，伴隨這一躍遷同時發射出來的光，稱為受激輻射。怎樣才能增強受激輻射呢？首先是發光材料中的原子所在的激發態或者從激發態恢複成基態的過程中有一個中間狀態，原子在這些狀態中停留的時閭比較長。原子的這種狀態禰為亞穩態。因為有亞穩態存在，在外界的不斷激勵7，就可以使處於這一狀態的原子數比較多，甚至比在它下麵的能態或處於基態的還多。這時有些原子自發躍遷到低能態或基態而發出的光馮中，有一部分乂去誘發其它在亞穩態的原子往下躍遷而放射出與其同樣性質的光。這樣繼續下去，實際上就把光放大了。
上述的發光材料稱為激光工作物質，它是產生激光的激光器的三個基本要素之一。除此之外，激光器還有兩個主要組成部分：激光諧振腔和激勵源(或稱泵源、下麵讓我們用簡單的氣體激光器為例來說明激光器的工作機理。
一根管子內充滿了某種氣體，管子的兩端各用一塊玻璃反向鏡封住了這根管子。這兩塊鏡子，一塊是有適當透明度的，另一塊則具有完全反射光線的性能。兩塊鏡子組成的空間就產生激光諧振腔。管子的兩端有一隻電極。電極通電後，產生出許多電子，放射到氣體中去。氣體的原子受到外來電子的衝擊，它自己的電子受到攪動而被激發，但霎那間又立即恢複到原來的狀態，同時釋放出很小的一部分多餘的能量，這能量就是光子(光子是所有輻射波的基本單位）。釋放出來的光子，沿著管子的軸線，在管子兩端的鏡子之間來回反射，繼續衝擊氣體中的原子。每一次衝擊都釋放出更多的光子。這樣一來，釋放出來的光子就越來越多，最後，在兩塊鏡子之間產生出一道強烈的光芒，衝破那塊有透明度的鏡子，向腔外放射出一條細計狀的輻射光，這就是激光。
當然，激光器不都是利用氣體作為發光的媒介。除了各種不同的氣體外，還有利用晶體和液體等作為媒介的激光器。供給產生激光的泵浦源的能源，可以用電，也可以用強烈的光線，甚至利用核輻射。
隨著激光器的不斷改進，激光技術突飛猛進。近年來，出現了波長越來越短和能量越來越大的激光。例如，已試驗成功紫外線激光、X射線激光。每一種工作媒介發射波長不同的激光。不同波長的激光有不同的性能及用途。例如，以二氧化碳氣體作為媒介的激光器，可以產生紅外線激光；用紅寶石晶體做成的激光器，可以產生紅色的激光；用氬氣可以產生綠色激光等等。也可以用某種特製的熒光液染料作媒介製成激光器，它所輸出的激光還可以按需要進行調節。