Лазери і лазерна техніка, як і комп'ютери, є символами науково-технічного прогресу. В даний час вони визначають майбутнє науки, енергетики, промислових технологій, космічних досліджень - фактично всього нашого життя.

Новітні експериментальні методи в фізиці, хімії, біології вже немислимі, без використання лазерів.

Лазерна обробка матеріалів, лазерний термоядерний синтез, лазерні системи екологічного моніторингу довкілля і, нарешті, лазерні інформаційні технології є тим інструментом, яким людство готується повністю змінити навколишній світ і себе самого.

Загальновідомо, що нові ідеї і нові часи вимагають нових людей, здатних сприймати, застосовувати і розвивати ці ідеї. Лазери і "" лазерні технології - це справа молодих за часів молодих.

Інститут лазерної техніки і технологій (ІЛТТ) пропонує Вам приєднатися до світової спільноти вчених і інженерів, що працюють в області високих технологій, І знайти застосування Вашим здібностям і Вашим бажанням бути не тільки свідками, але й учасниками сучасної науково-технічної революції. Ми обіцяємо Вам такі можливості і давайте спробуємо разом реалізувати їх! Ви потрібні нам, а ми, в свою чергу, постараємося бути корисними для Вас.

Балтійський державний технічний університет "Военмех" є всесвітньо відомим навчальним центром, який готує фахівців для роботи в області високих технологій, перш за все в оборонній промисловості.

Багато науково-технічні проекти, які є предметом гордості нашої країни, виконані за участю (а в ряді випадків - під керівництвом) випускників Военмеха. Сьогодні военмеховци успішно працюють в промисловості, науці, будівництві, сфері бізнесу, органах внутрішніх справ і митниці, і навіть в Уряді Росії.

Інститут лазерної техніки і технологій утворений в січні 1998 року на базі кафедри лазерної техніки БГТУ. Незважаючи на молодість, ІЛТТ має багатий досвід підготовки фахівців в області лазерних систем; в 1999 році проведено 20-й випуск інженерів з дипломом Военмеха за фахом "Лазерні системи".

Будучи невідривної частиною університету, ІЛТТ продовжує і розвиває кращі традиції Военмеха: широку загальноінженерну підготовку, в тому числі з математики та фізики, механіки, газовій динаміці і теплообміну, інженерної графіки, конструювання, технології, а також гуманітарних наук.

У той же час, навчаючись в ІЛТТ, студенти вивчають сучасні комп'ютерні інформаційні технології, комп'ютерний дизайн, різноманітну лазерну техніку і технології.

Студенти мають можливість брати участь у міжнародних науково-технічних проектах, які виконуються в ІЛТТ спільно із зарубіжними університетами і науковими центрами.

академічна система

Протягом перших чотирьох років всі студенти в ІЛТТ вчаться за єдиним планом. На четвертому курсі кожен студент робить вибір, яким шляхом рухатися далі:

• Студент після четвертого курсу вчиться ще півтора року, захищає дипломний проект і отримує диплом спеціаліста (інженера) за фахом 131200 "Лазерні системи" зі спеціалізацією: "Потужні проточні газові o лазери", "Лазерні технологічні комплекси" або "Інформаційні та. біомедичні лазерні технології ".
• В кінці 4-го курсу студент захищає кваліфікаційну роботу і отримує диплом бакалавра за напрямом 551000 "Авіа-та ракетобудування". На цьому етапі бакалавр може завершити навчання в університеті. Бажаючі продовжити навчання надходять (на конкурсній основі) в магістратуру. Навчання в магістратурі триває протягом двох років по магістерською програмою 551 022 "Лазерні системи літальних апаратів". В кінці другого року студент захищає магістерську дисертацію і отримує диплом магістра.

Як фахівці, так і магістри мають можливість вступити до аспірантури.

Кафедра "Лазерна техніка" веде підготовку за фахом Лазерні системи зі спеціалізаціями:

• Потужні проточні газові лазери;
• Лазерні технологічні комплекси;
• Інформаційні та біомедичні лазерні технології.

Випускники ІЛТТ отримують диплом Балтійського державного технічного університету.

Колектив ІЛТТ - викладачі, наукові співробітники, інженери - є наймолодшим в університеті. Молодь, в тому числі студенти, виконує відповідальні роботи з закордонними партнерами, отримуючи неоціненний досвід міжнародної діяльності.

У ІЛТТ працюють і видатні представники старшого покоління, в тому числі патріарх Военмеха, Заслужений діяч науки і техніки України, професор Г.Г.Шелухін.

Студенти мають унікальну можливість, беручи участь в житті колективу інституту, набути досвіду, корисний для роботи після закінчення університету.

Навчальні лабораторії ІЛТТ оснащені сучасним обладнанням.

Воно включає кілька твердотільних лазерів, в тому числі унікальний лазер на неодимовому склі з енергією в імпульсі 3 кДж, електророзрядні СО і СОз - лазери, аргоновий лазер, серію напівпровідникових лазерів, газодинамический лазер потужністю 15 кВт, і ін.

Найближчим часом буде запущений в експлуатацію киснево-йодний хімічний лазер. Займаючись на філії інституту в НІІЕФА, студенти знайомляться з промисловими технологічними лазерними комплексами.

ІЛТТ підтримує зв'язки з провідними лазерними центрами С.-Петербурга, Москви та інших міст Росії, а також з університетами і дослідницькими центрами багатьох зарубіжних країн. Студенти, які беруть активну участь в міжнародній діяльності інституту, мають можливість виїжджати за кордон для стажування і практичної роботи.

Навчання в ІЛТТ фінансується з держбюджету. Студенти забезпечуються стипендією та гуртожитком. У той же час існує і платна форма навчання. Абітурієнти, які уклали контракт, приймаються в ІЛТТ поза конкурсом.

Джерело: http://rbase.new-factoria.ru/voenmeh/lfac.shtml

Професія - Зварювальник на лазерних установках

В нашій державі добре розвинені різні виробничі галузі. Всі металообробні та машинобудівні підприємства не обходяться без зварювальних робіт. Ще не так давно міцні з'єднання металевих елементів виробляли за допомогою дугового зварювання.

Завдяки прогресу і впровадження нових технологій сьогодні широко застосовується процес отримання зварних з'єднань за допомогою новітнього лазерного обладнання. Саме з цієї причини хорошим попитом на ринку праці користується професія зварника на лазерних установках.

Зараз все серйозні машинобудівні підприємства і організації, що займаються виготовленням металевих виробів, мають в своєму арсеналі обладнання для здійснення зварювальних робіт шляхом впливу лазера.

впровадження сучасною технологією отримання міцних з'єднань металевих деталей дозволило в кілька разів підвищити рівень продуктивності на підприємствах і, відповідно, знизити собівартість виробів з металу.

Лазерні установки, як і будь-яке інше обладнання, потребують постійного обслуговування кваліфікованими фахівцями.

Оскільки з кожним днем \u200b\u200bпідприємства оновлюють свої виробничі бази і впроваджують нові технології, в тому числі і лазерну зварювання, спеціальність зварювальника на лазерних установках буде завжди затребуваною.

Кваліфікація

Лазерні установки є дуже дорогим обладнанням. вони оснащені програмним управлінням і мають складні конструктивні особливості. Зварювальник на лазерних установках повинен бути добре підготовлений і володіти певними знаннями. До основних обов'язків такої спеціальності відносяться:

• Складання програм для числового програмного керування;
• Технічне обслуговування всіх вузлів і агрегатів в установках;
• Регулювання всіх вимірювальних датчиків;
• Зняття показань з приладів;
• Усунення збоїв і неполадок в роботі;
• Регулювання блоку установки режимів;
• Здійснення контурної обрізки виробів;
• Гравірування металевих поверхонь;
• Термообробка деталей;
• Прошивка отворів за допомогою лазера;
• Управління маніпуляторами подачі заготовок.

Фахівці СПО 150709.03 «Зварювальник на лазерних установках» відповідно до посадовими інструкціями зобов'язані знати:

• Яким чином перевіряється коректність і точність установки;
• Методи і способи налагодження електроніки;
• Мова програмного управління;
• Систему функціонування лазерної машини;
• Електричні схеми всіх блоків;
• Властивості металів;
• Вимірювальні прилади;
• Технологію обробки матеріалу;
• Граничні параметри шорсткості;
• Максимальні допуски;
• Механіку, оптику, автоматику і електротехніку.

навчання

Всі бажаючі отримати освіту за спеціальністю зварювальника на лазерних установках зараз з легкістю знайдуть відповідне навчальний заклад, де навчатимуться, і освоювати цю професію.

Є багато профільних коледжів і технікумів по всій території нашої країни, в яких готують таких фахівців.

Вступити в ці навчальні заклади можуть всі, хто закінчив 9 або 11 класів середньої школи.

Закінчивши навчання за фахом СПО «Зварювальник на лазерних установках», молоді фахівці зможуть в найкоротший час працевлаштуватися на підприємства. Випускники профільних освітніх установ вміють:

• Виробляти настройку електронного обладнання;
• Працювати з числовим програмним управлінням;
• Налаштовувати блок оптики;
• Коригувати наведення лазерного променя;
• Читати електричні схеми;
• Визначати причини неполадок;
• Виконувати контурне обрізання на установці;
• Управляти маніпуляторами для подачі заготовок.

Програма навчання на зварника на лазерних установках в коледжі передбачає проходження виробничої практики і включає ряд профільних предметів:

• Технології зварювального виробництва;
• Зварювальні матеріали;
• Робота з лазерними установками;
• Основи слюсарних операцій;
• Читає креслення;
• Принципи різання металу;
• Металургійні процеси;
• Основи металознавства;
• Охорона праці;
• Техніка безпеки;
• Основи електротехніки;
• Оптичне обладнання;
• Технічна механіка.

Працевлаштування

Здобувши освіту зварювальника на лазерних установках, молодим фахівцям залишиться лише визначитися, ким вони будуть працювати і вибрати відповідне підприємство. Сьогодні всі великі заводи і виробничі компанії з радістю приймуть в власний штат таких фахівців.

Кваліфіковані працівники цієї спеціальності займаються обслуговуванням установок з лазерного різання і маніпуляторів подачі заготовок. З огляду на велику відповідальність і високу вартість машин, до фахівців пред'являється ряд істотних вимог і наступні обов'язки:

• Робота на лазерних установках;
• Пошук та усунення несправностей в електроніці та механіці обладнання;
• Виконання робіт по контурній обрізку деталей лазером;
• Визначення причин виникнення браку і їх усунення;
• Зняття показань з вимірювальних приладів;
• Регулювання робочого режиму;
• Налаштування оптичного вузла машини;
• Класифікація матеріалу за класом і марці;
• Суворе дотримання техніки безпеки;
• Оформлення технічної документації;
• Перевірка точності і коректності роботи обладнання;
• Читання креслень і електричних схем.

Фахівці, які обслуговують лазерні машини, повинні добре знати:

• Пристрій маніпуляторів для подачі заготовок;
• Які існують види зварювальних матеріалів;
• Як перевірити якість роботи лазерної установки;
• Принципи роботи з вимірювальною технікою і інструментами;
• Як правильно доглядати за оптичним вузлом обладнання;
• Як ліквідувати похибка в наведенні лазерного променя;
• Властивості металевих сплавів;
• Пристрій і принцип роботи ЧПУ.

Лазерними технологіями в Вірменії займаються кілька наукових і науково-виробничих організацій. Так теорією і дослідженнями займаються Інститут фізичних досліджень НАН РА і Факультет фізики ЄГУ, а серед науково-виробничих підприємств слід виділити ЗАТ «Лазерна техніка» і ЗАТ «ЛТ-Пиркало».

ЗАТ «Лазерна техніка». Підприємство засноване близько 40 років тому. З 2001 року основним напрямком діяльності ЗАТ "Лазерна техніка" є розробка, виробництво і ремонт оптико-електронних і лазерних систем на замовлення Міноборони Вірменії. 100% акцій підприємства знаходяться у власності держави, яке в 2004 році передало повноваження управління ними Міністерству оборони РА. З продукцією необоронного значення ЗАТ «Лазерна техніка» можна ознайомитися на сайті підприємства: http://laser.am/

ЗАТ «ЛТ-Пиркало». Вірмено-грецька компанія заснована в 1999 році. Її засновниками, з вірменської сторони, стало ЗАТ "Лазерна техніка" (51% акцій), з грецької - компанія "Hellenic Defence Systems" (49% акцій). Компанія "ЛТ-Пиркало" є повністю державним підприємством, так як кожна з компаній-засновників підпорядковується міністерству оборони своєї країни (приватний капітал відсутня), але при цьому компанія є комерційним підприємством. Спочатку, згідно з домовленістю між керівництвом обох країн, компанія займалася особливо складними проектами з розробки та виробництва лазерних і оптоелектронних систем для військових потреб Вірменії та Греції. Структура компанії з самого початку дозволяла забезпечувати виконання повного циклу робіт - від наукових досліджень і дослідно-конструкторських розробок до впровадження і організації досвідченого і серійного виробництва. Однак через деякий час поряд з військовими замовленнями підприємство стало виробляти лазери, лазерну техніку і електроніку, а також штучні кристали (сапфіри оптичної якості) для різних галузей економіки. Сьогодні номенклатура виробів нараховує кілька десятків найменувань, серед яких лазерні компоненти для медичних і індустріальних лазерів, стандартна оптика з різних видів скла і кристалів, активні лазерні елементи, оптичні світловоди з кварцу і сапфіра, відбивачі, дзеркала та ін. Однією з новинок є прилад для дистанційного зондування атмосфери "ЛИДАР". Крім того, в компанії вже 8 років проводиться розробка оптико-електронних приладів спостереження і розвідки.

З 2001 року "ЛТ-Пиркало" виставляє свою продукцію на престижних міжнародних військово-промислових виставках та спеціалізованих виставках високих технологій. В даний час близько 70% продукції знаходиться у вільному продажі і поставляється на експорт. Діловими партнерами компанії є 30 відомих фірм з 15 країн, в числі яких США, Канада, Японія, Південна Корея, Ізраїль, Німеччина, Швеція, Іспанія і Великобританія.

Науково-виробнича структура компанії включає чотири департаменти: лазерів, оптики, спеціальних систем і вирощування кристалів. Загальна чисельність співробітників складає 100 чоловік, в числі яких двоє лауреати Державної премії СРСР, два доктори наук і 15 кандидатів наук. З незасекреченої продукцією ЗАТ «ЛТ-Пиркало» можна ознайомитися на сайті підприємства: http://lt-pyrkal.com/. Тут же ми опублікуємо фотографії тільки деяких систем оборонного значення:

Лазерний далекомір LH-01:

Слід зазначити, що відповідно до неофіційної інформації, ще в роки Війни за Незалежність Арцаха, в Вірменії був розроблений та виготовлений дослідний зразок бойового лазера. Лазер багаторазово випробовувався в тому числі і на поле бою, однак після війни, з політичних мотивів роботи були заморожені.

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

Вступ

1. Лазери

2. Класифікації лазерів і їх характеристики

3. Твердотільний лазер

4. газовий лазер

5. рідинний лазер

6. напівпровідниковий лазер

7. хімічний лазер

8. ультрафіолетовий лазер

9. Лазер на вільних електронах

10. Лазер на ІАГ

11. Апротонний рідинний лазер

12. Лазер на парах міді

висновок

література

ВСТУП

B останні роки впровадження лазерної техніки в усі галузі народного господарства значно розширилося. Уже зараз лазери використовуються в космічних дослідженнях, в машинобудуванні, в медицині, в обчислювальній техніці, в літакобудуванні і військовій техніці. З'явилися публікації, в яких наголошується, що лазери стали в нагоді і в агропромі. Безперервно удосконалюється застосування лазерів в наукових ісследованіях- фізичних, хімічних, біологічних.

B результаті гонки озброєнь прискореними темпами йде використання лазерів в різних видах військової техніки - наземної, морської, повітряної.

Ряд зразків лазерної техніки - далекоміри, висотоміри, локатори, системи самонаведення - надійшли на озброєння в арміях. У військових приладах в якості джерела випромінювання використовується лазер.

У 1955-1957 роках з'явилися роботи Н.Г. Басова, Б.М. Вула, Ю.М. Попова і А.М. Прохорова в Росії, а також американських вчених Ч. Таунса і А. Шавлова, в яких були наведені наукові обгрунтування для створення квантових генераторів оптичного діапазону. У у грудні 1960 року Т. Мейман могла побудувати перший успішно працює лазер з рубіновим стрижнем як активна речовина.

У 1960 році під керівництвом американського вченого А. Джавана був створений газовий лазер. Він використовував в якості активного середовища суміш газів гелію і неону.

У 1962 році практично одночасно в Росії і в США був створений лазер, у якого в якості активної речовини застосували напівпровідниковий елемент.

Заслуги російських вчених в справі розвитку квантової електроніки, а також внесок американських вчених були відзначені Нобелівською премією. Її отримали в 1964 році Н.Г. Басов, А.М. Прохоров і Ч. Таунс. З цього моменту почався бурхливий розвиток лазерів і приладів, заснованих на їх використанні.

Великий внесок радянські вчені та інженери внесли в рішення такої проблеми, як забезпечення безпеки посадки літаків в складних умовах.

В останнім часом набула поширення ще одна важлива область застосування лазерів - лазерна технологія, за допомогою якої забезпечується різання, зварювання, легування, скрайбірованіе металів і обробка інтегральних мікросхем.

Значний ефект отриманий і при використанні лазерів в медицині. Був створений лазерний скальпель. Виникла лазерна мікрохірургія ока.

Лазери застосовуються в стоматології, нейрохірургії, при операціях на серці і діагностиці захворювань. Ультрафіолетові лазери застосовують для раннього виявлення ракових пухлин.

Є певні успіхи і з використання лазерів в агропромі.

У харчовій промисловості досліджуються можливості застосування лазерів для поліпшення якості хлібопродуктів, прискорення виробництва безалкогольних напоїв з покращеними властивостями, збереження якості м'яса і м'ясопродуктів. Навіть такі роботи, як попередня обробка ріжучого інструменту і підшипників в апаратах харчового машинобудування, дає значне збільшення терміну служби цих пристроїв.

Величезні кошти спрямовуються на створення лазерів великої потужності, а також рентгенівських і хімічних лазерів.

1. ЛАЗЕРИ

На питання про те, що таке лазер 1, академік Н.Г. Басов відповідав так: «Лазер - це пристрій, в якому енергія, наприклад теплова, хімічна, електрична, перетворюється в енергію електромагнітного поля - лазерний промінь. При такому перетворенні частина енергії неминуче втрачається, але важливо те, що отримана в результаті лазерна енергія володіє більш високою якістю. Якість лазерної енергії визначається її високою концентрацією і можливістю передачі на значну відстань. Лазерний промінь можна сфокусувати в крихітну цятку діаметром порядку довжини світлової хвилі і отримати щільність енергії, що перевищує вже на сьогоднішній день щільність енергії ядерного вибуху. За допомогою лазерного випромінювання вже вдалося досягти найвищих значень температури, тиску, магнітної індукції. Нарешті, лазерний промінь є найбільш ємним носієм інформації і в цій ролі - принципово новим засобом її передачі та обробки ».

Вимушене випромінювання. У 1917 р Ейнштейн передбачив можливість так званого індукованого (Вимушеного) випромінювання світла атомами. під індукованим випромінюванням розуміється випромінювання збуджених атомів під дією падаючого на них світла. Чудовою особливістю цього випромінювання є те, що виникла при індукованому випромінюванні світлова хвиля не відрізняється від хвилі, що падає на атом, ні частотою, ні фазою, ні поляризацією.

Мовою квантової теорії вимушене випромінювання означає перехід атома з вищого енергетичного стану в нижчу, але не мимовільно, як при звичайному випромінюванні, а під впливом зовнішнього впливу.

Лазери. Ще в 1940 р радянський фізик В.А. Фабрикант вказав на можливість використання явища вимушеного випромінювання для посилення електромагнітних хвиль. У 1954 р радянські вчені Н.Г. Басов і А.М. Прохоров і незалежно від них американський фізик Ч. Таунс використовували явище індукованого випромінювання для створення мікрохвильового генератора радіохвиль з довжиною хвилі \u003d 1,27 см.

Властивості лазерного випромінювання.Лазерні джерела світла мають ряд істотних переваг в порівнянні з іншими джерелами світла:

1. Лазери здатні створювати пучки світла з дуже малим кутом розбіжності (близько 10 -5 рад). На Місяці такий пучок, випущений з Землі, дає пляма діаметром 3 км.

2. Світло лазера має виняткову монохроматичністю. На відміну від звичайних джерел світла, атоми яких випромінюють світло незалежно один від одного, в лазерах атоми випромінюють світло узгоджено. Тому фаза хвилі не відчуває нерегулярних змін.

3. Лазери є найпотужнішими джерелами світла. У вузькому інтервалі спектра короткочасно (протягом проміжку часу тривалістю близько 10 -13 с) у деяких типів лазерів досягається потужність випромінювання 10 17 Вт / см 2, в той час як потужність випромінювання Сонця дорівнює лише 710 3 Вт / см 2, причому сумарно по всьому спектру. На вузький ж інтервал \u003d 10 -6 см (ширина спектральної лінії лазера) припадає у Сонця всього лише 0,2 Вт / см 2. Напруженість електричного поля в електромагнітній хвилі, випромінюваної лазером, перевищує напруженість поля всередині атома.

Принцип дії лазерів. У звичайних умовах більшість атомів знаходиться в нижчому енергетичному стані. Тому при низьких температурах речовини не світяться.

При проходженні електромагнітної хвилі крізь речовину її енергія поглинається. За рахунок поглиненої енергії хвилі частина атомів порушується, т. Е. Переходить в вищий енергетичний стан. При цьому від світлового пучка віднімається енергія

дорівнює різниці енергій між рівнями 2 і 1. На малюнку 1, а схематично представлені збудженому атом і електромагнітна хвиля у вигляді відрізка синусоїди. Електрон знаходиться на нижньому рівні. На малюнку 1, б зображений збуджений атом, що поглинув енергію. Збуджений атом може віддати свою енергію сусіднім атомам при зіткненні або випустити фотон в будь-якому напрямку.

2 2

1 1

а б

рис.1

Тепер уявімо собі, що будь-яким способом ми порушили більшу частину атомів середовища. Тоді при проходженні через речовину електромагнітної хвилі з частотою

=

ця хвиля буде не послаблюватися, а, навпаки, посилюватися за рахунок індукованого випромінювання. Під її впливом атоми узгоджено переходять у нижчі енергетичні стану, випромінюючи хвилі, що збігаються по частоті і фазі з падаючою хвилею. На малюнку 2, а показані збуджений атом і хвиля, а на малюнку 2, б схематично показано, що атом перейшов в основний стан, а хвиля посилилася.

2 2

1 1

а б

Мал. 2

Трирівнева система. Існують різні методи отримання середовища з порушеними станами атомів. У рубіновому лазері для цього використовується спеціальна потужна лампа. Атоми збуджуються за рахунок поглинання світла.

Але двох рівнів енергії для роботи лазера недостатньо. Яким би потужним не був світло лампи, число збуджених атомів більше не числа збудженому. Адже світло одночасно і збуджує атоми, і викликає індуковані переходи з верхнього рівня на нижній.

Мал. 3

Вихід був знайдений у використанні трьох енергетичних рівнів (загальне число рівнів завжди велике, але мова йде про «працюють» рівнях). На малюнку 3 зображені три енергетичних рівня. Істотно, що під час відсутності зовнішнього впливу час, протягом якого атомна система знаходиться в різних енергетичних станах ( «час життя»), неоднаково. На рівні 3 система живе дуже мало, близько 10 -8 с, після чого мимоволі переходить в стан 2 без випромінювання світла. (Енергія при цьому передається кристалічній решітці.) «Час життя» в стані 2 в 100 000 разів більше, т. Е. Становить близько 10 -3 с. Перехід зі стану 2 в стан 1 під дією зовнішньої електромагнітної хвилі супроводжується випромінюванням. Це використовується в лазерах. після спалаху потужної лампи система переходить в стан 3 і через проміжок часу близько 10 -8 с виявляється в стані 2, в якому живе порівняно довго. Таким чином і створюється «перенаселеність» збудженого рівня 2 в порівнянні з незбудженим рівнем 1.

Необхідні енергетичні рівні є в кристалах рубіна. Рубін - це яскраво-червоний кристал оксиду алюмінію Al 2 O 3 з домішкою атомів хрому (близько 0,05%). Саме рівні іонів хрому в кристалі мають необхідними властивостями.

Пристрій рубінового лазера.З кристала рубіна виготовляється стрижень з плоскопараллельнимі торцями. Газорозрядна лампа, що має форму спіралі (рис. 4), дає синьо-зелене світло. Короткочасний імпульс струму від батареї конденсаторів ємністю в кілька тисяч микрофарад викликає яскравий спалах лампи. Через короткий час енергетичний рівень 2 стає «перенаселеним».

В результаті самовільних переходів 21 починають випромінюватися хвилі всіляких напрямків. Ті з них, які йдуть під кутом до осі кристала, виходять з нього і не грають в подальших процесах ніякої ролі. Але хвиля, що йде уздовж осі кристала, багато разів відбивається від його торців. Вона викликає вимушене випромінювання збуджених іонів хрому і швидко посилюється.

Один з торців рубінового стрижня роблять дзеркальним, а інший напівпрозорим. Через нього виходить потужний короткочасний (тривалістю близько сотні мікросекунд) імпульс червоного світла, що володіє тими феноменальними властивостями, про які йшлося вище. Хвиля є когерентної, так як всі атоми випромінюють узгоджено, і дуже потужною, так як при індукованому випромінюванні вся запасені енергія виділяється за дуже короткий час.

Мал. 4

2. Класифікація лазерів І ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наведена нижче класифікація лазерів не претендує на повноту і закінченість, що пояснюється завданнями, які стояли перед автором реферату, - дати лише загальні уявлення про принцип роботи і застосуванні лазерів.

Прийнято розрізняти два типи лазерів: підсилювачі і генератори. На виході підсилювача з'являється лазерне випромінювання, коли на його вхід (а сам він уже знаходиться в збудженому стані) надходить незначний сигнал на частоті переходу. Саме цей сигнал стимулює порушені частинки до віддачі енергії. Відбувається лавиноподібне посилення. Таким чином - на вході слабке випромінювання, на виході - посилене.

З генератором інша справа. На його вхід випромінювання на частоті переходу вже не подають, а збуджують і, більш того, перевозбуждают активна речовина. Причому якщо активна речовина знаходиться в перезбуджених стані, то істотно зростає ймовірність мимовільного переходу однієї або декількох часток з верхнього рівня на нижній. Це призводить до виникнення стимульованого випромінювання.

Другий підхід до класифікації лазерів пов'язаний з фізичним станом активної речовини. З цієї точки зору лазери бувають твердотільними (Наприклад, рубіновий, скляний або сапфіровий), газовими (Наприклад, гелій-неоновий, аргоновий і т. П.), рідинними, Якщо в якості активної речовини використовується напівпровідниковий перехід, то лазер називають напівпровідникових.

Третій підхід до класифікації пов'язаний зі способом збудження активної речовини. Розрізняють такі лазери: з порушенням за рахунок оптичного випромінювання, з порушенням потоком електронів, з порушенням сонячною енергією, з порушенням за рахунок енергії вибухають зволікань, з порушенням хімічної енергією, з порушенням за допомогою ядерного випромінювання (останні привертають зараз пильна увага зарубіжних військових фахівців) . Розрізняють також лазери за характером випромінюваної енергії і її спектрального складу. Якщо енергія випромінюється імпульсно, то говорять про імпульсніx лазерах, якщо безперервно, то лазер називають лазером з безперервним випромінюванням. Є лазери і зі змішаним режимом роботи, наприклад напівпровідникові. Якщо випромінювання лазера зосереджено у вузькому інтервалі довжин хвиль, то лазер називають монохроматичності, Якщо в широкому інтервалі, то говорять про широкополосномлазері.

Ще один вид класифікації заснований на використанні поняття вихідної потужності. Лазери, у яких безперервна (середня) вихідна потужність більше 10 6 Вт, називають високопотужними. При вихідної потужності в діапазоні 10 5 ... 10 3 Вт маємо лазери середньої потужності. Якщо ж вихідна потужність менше 10 -3 Вт, то говорять про малопотужних лазерах.

Залежно від конструкції відкритого дзеркального резонатора розрізняють лазери з постійної добротністю і лазери з модульованим добротністю - у такого лазера одне з дзеркал може бути розміщено, зокрема, на осі електродвигуна, який обертає це дзеркало. В даному випадку добротність резонатора періодично змінюється від нульового до максимального значення. Такий лазер називають лазером з Q-модуляцією. Образно кажучи, «цілина». Але вона простирається тільки до міліметрового ділянки, який освоюється радистами. Цей неосвоєний ділянку безперервно звужується, і є надія, що його освоєння завершиться найближчим часом. Частка, що припадає на різні типи генераторів, неоднакова (рис. 5). найбільш широкий діапазон у газових квантових генераторів.

Іншою важливою характеристикою лазерів є енергія імпульсу. Вона вимірюється в джоулях до найбільшої величини досягає у твердотільних генераторів - близько 10 3 Дж. Третьою характеристикою є потужність. Енергія в одиницю часу і дає потужність. Газові генератори, які випромінюють безперервно, мають потужність від 10 -3 до 10 2 Вт. Мілліваттную потужність мають генератори, що використовують в якості активного середовища гелій-неонове суміш. Потужність близько 100 Вт мають генератори на CO 2. З твердотільними генераторами розмова про потужність має особливого сенсу. Наприклад, якщо взяти випромінюється енергію в 1 Дж, зосереджену в інтервалі часу в одну секунду, то потужність складе 1 Вт. Але тривалість випромінювання генератора на рубіні становить 10 -4 с, отже, потужність становить 10 000 Вт, тобто 10 кВт. Якщо ж тривалість імпульсу зменшена за допомогою оптичного затвора до 10 -6 с, потужність складає 10 6 Вт, тобто мегават. Це не межа! Можна збільшити енергію в імпульсі до 10 3 Дж і скоротити його тривалість до 10 -9 с і тоді потужність досягне 10 12 Вт. А це дуже велика потужність. Відомо, що коли на метал доводиться інтенсивність променя, що досягає 10 5 Вт / см 2, то починається плавлення металу, при інтенсивності 10 7 Вт / см 2 - кипіння металу, а при 10 9 Вт / см 2 лазерне випромінювання починає сильно іонізувати пари речовини , перетворюючи їх в плазму.

Ще однією важливою характеристикою лазера є расходимостьлазерного променя. Найбільш вузький промінь мають газові лазери. Він становить величину в кілька кутових хвилин. Розбіжність променя твердотільних лазерів близько 1 ... 3 кутових градусів. Напівпровідникові лазери мають пелюстковий розкривши випромінювання: в одній площині близько одного градуса, в іншій - близько 10 ... 15 кутових градусів.

Наступною важливою характеристикою лазера є діапазон довжин хвиль, В якому зосереджено випромінювання, тобто монохроматичность. У газових лазерів монохроматичность дуже висока, вона складає 10 -10, тобто значно вище, ніж у газорозрядних ламп, які раніше використовувалися як стандарти частоти. Твердотільні лазери і особливо напівпровідникові мають у своєму випромінюванні значний діапазон частот, т. Е. Не відрізняються високоюмонохроматичністю.

Дуже важливою характеристикою лазерів є коефіцієнт корисної дії. У твердотільних він становить від 1 до 3,5%, у газових 1 ... 15%, у напівпровідникових 40 ... 60%. Разом з тим приймаються всілякі заходи для підвищення ККД лазерів, бо низький ККД призводить до необхідності охолодження лазерів до температури 4 ... 77 К, а це відразу ускладнює конструкцію апаратури.

3. ТВЕРДОТІЛЬНИЙ ЛАЗЕР

функціональна схема такого лазера наведена на рис. 6. Він складається з п'яти блоків: випромінюючої головки, блоку конденсаторів, випрямного блоку, блоку підпалу, пульта управління. Випромінююча голівка перетворює електричну енергію спочатку в світлову, а потім і в монохроматическое лазерне випромінювання. Блок конденсаторів забезпечує накопичення енергії, а випрямний блок служить для перетворення змінного струму в постійний, яким і заряджаються конденсатори. Блок підпалу виробляє дуже висока напруга, Яким здійснюється первісний пробою газу в лампах-спалахи. Оскільки перший лазер був зроблений при використанні в якості активної речовини рубінового стрижня, то розглянемо його пристрій. Випромінююча голівка рубінового лазера складалася з держателя рубіна, осьової втулки, двох ламп накачування і циліндричного рефлектора. Тримачі рубіна змінні і призначені під рубінові стрижні різних розмірів і діаметрів.

Використовуваний в приладі рубін представляв собою окис алюмінію, в якій частина атомів алюмінію заміщена атомами хрому. Кількістю хрому визначається колір рубіна, так, блідо-рожевий рубін містить 0,05% хрому, червоний - 0,5%. Проводять такий штучний рубін наступним чином. У печах при високій температурі вирощують заготовки, звані булямі. Булям надають форму стрижня. Торцеві поверхні стержня обробляють з високою точністю і потім полірують. При обробці торцевих поверхонь їх роблять паралельними з точністю близько 9 ... 19 кутових секунд і покривають срібним або діелектричним шаром з високим коефіцієнтом відображення. Чистота поверхні відповідає 12-му класу. Цей стрижень поміщають між двома лампами-спалахами, які, в свою чергу, знаходяться в циліндричному рефлекторе. Таким чином здійснюється розподіл світлового потоку від ламп-спалахів на рубіновому стрижні. Внутрішня поверхня рефлектора покрита окисом магнію, що має коефіцієнт відбиття 0,9 - це забезпечує збільшення ККД випромінюючої головки.

випромінююча Пульт

головка управління

блок Випрямляючий

конденсаторів блок

Мал. 6. Функціональна схема оптичного генератора

4. ГАЗОВИЙ ЛАЗЕР

Для таких лазерів в якості активної речовини використовують або суміш газів, або речовина, що знаходиться в пароподібному стані. Газове середовище полегшує отримання безперервного стимульованого випромінювання, оскільки для перекладу речовини в збуджений стан потрібна менша енергія. Вперше в якості активної речовини застосовувалася суміш гелію і неону. Атом гелію в процесі газового розряду збуджується електронами струму і переходить з основного рівня 1 на рівень 2. При зіткненні атомів гелію з атомами неону останні також збуджуються і здійснюють перехід на один з чотирьох верхніх підрівнів (рис. 7). У зв'язку з тим, що перерозподіл енергії при зіткненні двох частинок відбувається з мінімальним зміною загальної внутрішньої енергії, то атоми неону переходять в основному саме па рівень 2, а не на рівень 3 або 4. Внаслідок цього створюється перенаселеність верхнього рівня 2. При переході атомів неону з рівня 2 на один з підрівнів 3 і з рівня 3 на рівень 4 відбувається випромінювання. Оскільки рівень 2 складається з чотирьох, а рівень 3 - з десяти підрівнів, то теоретично є понад тридцять можливих переходів. Однак тільки п'ять переходів дають стимульоване випромінювання, яке зосереджено на довжинах хвиль: 1,118; 1,153; 1,160; 1,199; 1,207 мкм.

Мал. 7. Схема енергетичних рівнів гелій-неонової суміші

5. рідинні ЛАЗЕР

У цих лазерах робочим середовищем служать рідкі діелектрики з домішковими робочими атомами. Виявилося, що, розчиняючи рідкоземельні елементи в деяких рідинах. можна отримати структуру енергетичних рівнів, дуже схожу із структурою рівнів домішкових атомів в твердих діелектриках. Тому принцип роботи рідинних лазерів той же, що і твердотільних. Переваги рідинних лазерів очевидні: по-перше. не потрібно ні варити скло високої якості, Ні ростити були для кристалів. По-друге, рідиною можна заповнювати будь-який обсяг, а це полегшує охолодження активної речовини шляхом циркуляції самої рідини в приладі.

Розроблено метод одержання рідких активних речовин з домішками гадолінію, неодиму та самарію. При експериментах з отримання стимульованого випромінювання рідка речовина поміщали в резонатор зі сферичними дзеркалами, подібний до тих, які використовують в газових лазерах. Якщо лазер працював в імпульсному режимі, то в спеціальному охолодженні рідкого речовини не було необхідності. Якщо ж прилад працював в безперервному режимі, то активна речовина змушували циркулювати по охолоджуючої і робочої системам.

Був створений і досліджений рідинний лазер з активною речовиною, яке випромінювало в діапазоні 0,5 ... 0,58 мкм (зелена частина спектра). Це випромінювання добре проникає в воду на великі глибини, тому такі генератори представляють інтерес для створення підводних локаторів.

6. НАПІВПРОВІДНИКОВИЙ ЛАЗЕР.

У створенні напівпровідникового лазера пріоритет належить радянським ученим.

Принцип роботи напівпровідникового лазера може бути пояснений наступним чином. Згідно квантової теорії електрони в напівпровіднику можуть займати дві широкі енергетичні смуги (рис. 8). Нижня являє собою валентну зону, а верхня - зону провідності. У нормальному чистому напівпровіднику при низькій температурі всі електрони пов'язані і займають енергетичний рівень, розташований в межах валентної зони. Якщо на напівпровідник подіяти електричним струмом або світловими імпульсами, то частина електронів перейде в зону провідності. В результаті переходу в валентної зоні виявляться вільні місця, які у фізиці називають «дірками». Ці дірки грають роль позитивного заряду. Відбудеться перерозподіл електронів між рівнями валентної зони і зони провідності, і можна говорити, в певному сенсі, про перенаселеності верхньої енергетичної зони.

Провідності Е-заповнення

електрони

Е-заборона

Е-незаповнення

валентна зона

Рис.8. Схема енергетичних рівнів напівпровідникового лазера

7. ХІМІЧНИЙ ЛАЗЕР

Хімічним лазерів приписують практичне використання в самому найближчому майбутньому. Вони працюють без електричного живлення. Для цього потоки хімічних реагентів повинні переміщатися і реагувати. Інверсія заселеність рівнів енергії виникає при порушенні енергією, що виділяється в хімічній реакції. Для хімічного лазера є принципова можливість роботи без зовнішнього джерела електричної енергії. Вся необхідна енергія може бути отримана за рахунок хімічної реакції.

8. УЛЬТРАФІОЛЕТОВИЙ ЛАЗЕР

На попередніх сторінках мною були розглянуті лазери, що випромінюють у видимому і інфрачервоному діапазонах електромагнітного спектра. Важливе значення мають ультрафіолетовий і рентгенівський ділянки діапазону спектра частот. Однак перший освоєний вкрай слабо. Створена частина приладів на аргоні, криптоні і азоті. Вони випромінюють в діапазоні хвиль 0,29 ... 0,33 мкм і мають дуже незначну потужність. Лише роботи останнього часу показали, що можуть бути створені і лазери високої потужності. Для цього придатні так звані ексимерні лазери на аргоні, криптоні і ксенон.

9. ЛАЗЕР На вільних електронах

Принцип дії такого лазера заснований на перетворенні енергії спектрального пучка релятивістських електронів в магнітному полі в випромінювання в оптичному діапазоні хвиль. З рис. 9 видно, що прискорювачем електронів є пристрій, виконаний у вигляді тороїда, навколо якого розташовуються магнітні котушки. Магнітне поле, створюване цими котушками, управляється за певним законом, що забезпечує прискорення електронів від одного обороту до іншого. Це дозволяє отримати дуже високі швидкості електронів. Викидаються з тороида електрони потрапляють в пристрій, який називається лінійним прискорювачем. Воно утворено магнітами з чергуються полюсами. Це пристрій нагадує резонатор. У ньому утворюється оптичне випромінювання, яке і виводиться назовні. Оскільки процес перетворення енергії електронів в оптичне випромінювання здійснюється безпосередньо, то такий лазер має високий ККД і може працювати в режимі повторюваних імпульсів. Іншим, дуже важливим перевагою лазера на вільних електронах, як стверджується, є можливість перебудови довжини хвилі випромінювання, що особливо важливо для забезпечення більш ефективного проходження випромінювання в атмосфері. Перші експериментальні установки були занадто громіздкими. Ряд наступних зразків дозволив зарубіжним фахівцям висловити думку, що в майбутньому лазери на вільних електронах знайдуть застосування в системах зброї, що розміщується на космічних і авіаційних літальних апаратах.

Мал. 9. Схема лазера навільних електронах

10. ЛАЗЕР НА ітрій-алюмінієвий гранат (ІАГ)

Цей лазер набув широкого поширення, завдяки низькому порогу генерації і високій теплопровідності активного елементу, що дозволяє отримувати генерацію при великій частоті повторення імпульсів і в безперервному режимі.

Довжина хвилі випромінювання лазера дорівнює 1,064 мкм, максимальна довжина активного елементу близько 150 мм, енергія в одиночному імпульсі до 30 Дж, тривалість імпульсів близько 10 нс, а гранична частота повторення - 500, ккд близько 1%.

Свою назву цей лазер отримав тому, що в неорганічних розчинниках з активними лазерними іонами відсутній водень. Саме відсутність груп атомів з висококолебательнимі частотами і дозволяє здійснити в них ефективну лазерну генерацію Nd 3+ по чотирирівневої схемою з поглинанням світла накачування власними смугами поглинання неодиму.

Ці лазери мають в своїй основі токсичні і в'язкі рідини, які до того ще й агресивні, що значно звужує вибір можливих конструкційних матеріалів (кварц, скло, тефлон) і змушує виробляти ретельну герметизацію кювет. Вельми складним завданням є конструювання вузлів прокачування робочої рідини.

Довжина хвилі генерації становить 1,056; 1,0525 мкм. Лазери можуть працювати як в режимі вільної генерації, так і в моноімпульсного режимі, причому для них характерний режим самомодуляціі добротності, виявляється при малих значеннях добротності резонатора.

12. ЛАЗЕР НА ПАРАХ МЕДИ

Одним з досягненні лазерної техніки є отримання стимульованого випромінювання від середовища, утвореної парами міді. Ці пари є наслідком газового розряду в гелії при великій частоті повторення імпульсів і значною середньої потужності, що забезпечує отримання високої температури в газорозрядної трубці - близько 1600 ° К. Випромінювання зосереджено на хвилях 0,51 і 0,58 мкм. Крім високого коефіцієнта посилення, такі лазери дають ккд, який доходить до 1%. Середня потужність лазера досягає 50 Вт.

У зв'язку з великим коефіцієнтом посилення і малою тривалістю існування інверсії населеності для отримання досить малої розбіжність променя ефективне застосування нестійких резонаторів.

ВИСНОВОК

За останні кілька років в Росії і за кордоном були проведені великі дослідження в галузі квантової електроніки, створені різноманітні лазери, а також прилади, засновані на їх використанні. Лазери тепер застосовуються в локації і зв'язку, в космосі і на землі, в медицині і будівництві, в обчислювальній техніці і промисловості, у військовій техніці. З'явився новий науковий напрям - голографія, становлення і розвиток якої також немислимо без лазерів.

Однак обмежений обсяг цієї курсової роботи не дозволив відзначити такий важливий науковий аспект квантової електроніки, як лазерний термоядерний синтез, в основі якого лежить ідея Н. Г. Басова, висловлена \u200b\u200bще в 1962 році, про використання лазерного випромінювання для отримання термоядерної плазми. Стійкість світлового стиснення - кардинальна проблема в лазерному термоядерному синтезі.

Не розглянуто в роботі і такі важливі напрямки, як лазерне поділ ізотопів, лазерне одержання чистих речовин, лазерна хімія, лазерна спектроскопія. Але просте перерахування їх вже говорить про те, що лазери широким фронтом вторгаються в нашу дійсність, забезпечуючи часом унікальні результати. Людина отримала в своє розпорядження новий універсальний і ефективний інструмент для повсякденної наукової та виробничої діяльності.

Молодому поколінню треба знати про цей цікавий приладі, переробляємо світ, як можна більше, і бути готовим до його використання в навчальній, науковій та військової діяльності.

література

1. Федоров Б.Ф. Лазери. Основи пристрою і застосування. - М .: ДОСААФ, 1988.

2. Гершензон Е.М., Малов М.М. Курс загальної фізики: Оптика і атомна фізика. - М .: Просвещение, 1981.

3. Мякишев Г.Я. Фізика: Учеб. Для 11 кл. - М .: Просвещение, 1993.

4. Савельєв І.В. Курс загальної фізики: Квантова оптика. Атомна фізика. Фізика твердого тіла. Фізика атомного ядра та елементарних частинок. - М .: Наука, 1987.

5. Орлов В.А. Лазери у військовій техніці. - М .: Воениздат, 1976.

подібні документи

Історія створення лазера. Принцип роботи лазера. Деякі унікальні властивості лазерного випромінювання. Застосування лазерів в різних технологічних процесах. Застосування лазерів в ювелірної галузі, в комп'ютерній техніці. Потужність лазерних пучків.

реферат, доданий 17.12.2014


Принцип роботи лазера. Класифікація сучасних лазерів. Ефекти, у вигляді яких в тканинах організму реалізується біологічна дія високоінтенсивного лазерного випромінювання. Діючі фактори лазерного випромінювання. Наслідки дії світлового потоку.

презентація, доданий 19.05.2017


Вивчення історія відкриття, призначення і механізмів роботи лазерів - джерел когерентного оптичного випромінювання, принцип дії яких заснований на використанні явища індукованого випромінювання. Лазери в технології, в авіації, в медицині та науці.

реферат, доданий 20.12.2010


Принцип дії і різновиди лазерів. Основні властивості лазерного променя. Способи підвищення потужності лазерного випромінювання. Вивчення особливостей оптично квантових генераторів і їх випромінювання, які знайшли застосування в багатьох галузях промисловості.

курсова робота, доданий 20.12.2010


Лазер - квантовий генератор, що випромінює в діапазоні видимого і інфрачервоного випромінювання. Схема пристрою лазера і принцип його дії. Тимчасові режими роботи приладу, частота надходження енергії. Застосування лазерів в різних галузях науки і техніки.

реферат, доданий 28.02.2011


Основа принципу роботи лазерів. Класифікація лазерів і їх основні характеристики. Використання лазера при маркуванні товарів. Спосіб збудження активної речовини. Розбіжність лазерного променя. Діапазон довжини хвиль. Області застосування лазера.

творча робота, доданий 24.02.2015


Створення оптичного квантового генератора або лазера - велике відкриття фізики. Принцип роботи лазерів. Вимушене і спонтанне випромінювання. Газовий, напівпровідниковий безперервної дії, газодинамический, рубіновий лазер. Сфери застосування лазерів.

презентація, доданий 13.09.2016


Характеристики напівпровідникових матеріалів і джерел випромінювання. З'єднання джерела з волокном. Конструкції одномодових лазерів, особливості РБО-лазерів. Розрахунок параметрів многомодового лазера з резонатором Фабрі-Перо. Світловипромінюючі діоди (СІД).

реферат, доданий 11.06.2011


Поняття і призначення лазера, принцип його роботи і структурні компоненти. Типи лазерів і їх характеристика. Методика і основні етапи вимірювання довжини хвилі випромінювання лазера, і порядок порівняння спектрів його індукованого і спонтанного випромінювання.

лабораторна робота, доданий 26.10.2009


Явище вимушеного (індукованого) випромінювання як фізична основа роботи лазера. Будова лазера (джерело енергії, робоче тіло і система дзеркал). Характеристика додаткових пристроїв в лазерній системі для отримання різних ефектів.

Лазери широко застосовуються в різних областях науки і техніки, таких, як фізика, хімія, біологія, електроніка і медицина. Таке широке поширення лазери отримали завдяки особливим властивостям лазерного випромінювання. Розглянемо застосування лазерів в різних областях науки і техніки, де унікальні властивості лазерного випромінювання забезпечили значний прогрес або привели до абсолютно новим науковим і технічним рішенням.

лазерна техніка – це сукупність технічних засобів для генерації, перетворення, передачі, прийому і використання лазерного випромінювання. Лазерна техніка включає в себе:

· Власне лазери;

· Їх елементи - випромінювачі, активні елементи, оптичні резонатори, лазерні затвори, джерела накачування, блоки живлення і управління, системи охолодження та ін .;

· Пристрої управління лазерним пучком - модулятори світла, дефлектори, перетворювачі частоти та ін .;

· Прилади, системи, установки, в яких використання лазерів визначає їх функціональне призначення, - лазерні технологічні установки, лазерні далекоміри, лазерні звуко- і відеопрогравачі і т.п.

У процесі розвитку і вдосконалення лазерної техніки були вирішені складні технічні та технологічні проблеми, в тому числі:

· Створені нові кристалічні і аморфні матеріали із заданими властивостями (рубін, алюмоітрієвому гранат з Nd, лазерні скла, електрооптичні та нелінійні кристали, гетероструктури GaAs - AlAs і ін.);

· Розроблені лазерні затвори, модулятори, дефлектори, перетворювачі, приймачі лазерного випромінювання різних типів;

· Створені нові високоякісні багатошарові інтерференційні відображають, що просвітлюють, поляризаційні покриття для оптичних елементів лазерної техніки;

· Знайдені спеціальні охолоджуючі рідини, прозорі в оптичному діапазоні і стійкі в різних умовах експлуатації;

· Створені конструкції лазерів і приладів на їх основі, здатні стабільно працювати в різних умовах експлуатації, в тому числі при впливі власного лазерного випромінювання.

В основі практичного застосування лазерної техніки лежить використання таких принципових відмінностей лазерного випромінювання від випромінювання інших джерел світла, як когерентність і монохроматичность, високі спрямованість і яскравість, можливість отримання світлових імпульсів коротких тривалостей, недосяжних при використанні інших технічних засобів. Можливість сфокусувати лазерне випромінювання за допомогою оптичних систем дозволяє здійснювати безконтактне локальна дія на матеріали з розмірами зони опромінення ~ 1 - 10 мкм, що широко використовується в технології електронних приладів для підгонки резисторів в номінал, скрайбування пластин, виготовлення фотошаблонів, маркування виробів тощо .

Створення перших лазерних технологічних установок на початку 60-х рр. ХХ ст. послужило початком становлення лазерної техніки. Локальне вплив лазерного випромінювання лягло в основу створення оптичних систем пам'яті для ЕОМ, лазерних систем звуко- та відеозапису. Лазерний звуковий програвач, який зчитує цифрову ін

формацію з компакт-диска діаметром 120 мм за допомогою напівпровідникового лазера, є нині найбільш масовим виробом побутової лазерної техніки.

Когерентність і монохроматичность лазерного випромінювання використовується в лазерних інтерферометрах, пристроях лазерної спектроскопії, системах оптичного зв'язку. Так, на основі напівпровідникових інжекційних лазерів створені передають оптичні модулі, використовувані в волоконно-оптичних системах передачі інформації. В електроенергетиці інжекційні лазери використовують, наприклад, для управління високовольтними тиристорн вентилями в лініях передачі постійного струму.

Короткі і сверхкороткие лазерні імпульси (тривалістю до 10 -14 с) широко використовують в оптичній локації і светодальнометріі, при дослідженні швидкоплинних процесів, в вимірювальній техніці і ін.

Вплив лазерного випромінювання на біологічні тканини людини лягло в основу лазерних хірургічних і терапевтичних засобів, таких, як «лазерний скальпель» для отримання безкровних і асептичних розрізів биоткани; лазерна офтальмологічна установка для приварювання отслоівш
ейся сітківки і заварювання кровоносних судин очного дна; лазерні установки для коагуляції гострих виразок, що кровоточать шлунково-кишкового тракту (лазерне випромінювання направляється усередину тіла хворого за гнучким световоду, пропущеного через стравохід); імпульсні лазерні установки для лікування глаукоми, катаракти та ін.

Для завдання напряму і визначення координат протяжних об'єктів (наприклад, при прокладці тунелів, каналів, трасування шосейних і залізниць, Укладанні трубопроводів) використовують лазерні візири. Для вивчення деформацій споруд застосовують лазерні інтерферометри і доплеровские вимірювачі швидкості.

Теплове або фотохімічні вплив сфокусованого лазерного променя на матеріали покладено в основу роботи установок для лазерного друку, використовуваних в обчислювальній техніці (в лазерних принтерах), Поліграфії (при виготовленні діапозитивів і друкованих форм), Промисловому виробництві (для маркування промислових виробів, наприклад друкованих плат), Системах космічного зв'язку (для запису телеметричної інформації та зображень, наприклад зображення поверхні планет), фотографії (при однопроцесорному прояві фотознімків на Бессеребряні фотоматеріалах) і ін.

Резонансне вплив лазерного випромінювання на речовину використовується для лазерного розділення ізотопів; явища комбінаційного і резонансного розсіювання, деполяризації, спотворення форми і зміни інтенсивності лазерного променя з заданими параметрами при проходженні його через газову або конденсовану середу лежать в основі лазерного зондування; хімічні реакції, стимульовані лазерним випромінюванням, використовують в лазерної хімії для вивчення кінетики хімічних реакцій, отримання надчистих речовин, нанесення різного роду покриттів і т.д. Перспективною сферою застосування лазерної техніки є лазерний термоядерний синтез. Сфера застосування лазерної техніки постійно розширюється.

За останні десятиліття лазер міцно увійшов в усі сфери життя. Під час навчання в бакалавраті студенти отримують базові знання, на основі яких в подальшому йде більш поглиблена спеціалізація. Серед дисциплін велика частка відводиться фізики, зокрема, оптиці. Також студенти вивчають матеріалознавство, комп'ютерну графіку, Механіку. В результаті випускники володіють знаннями, що дозволяють обслуговувати і проектувати лазерну апаратуру або її складові. Це вимагає вміння будувати і читати креслення, проводити експериментальні випробування нової техніки і в разі необхідності коригувати проект. При цьому треба враховувати, що на результат досліджень впливають не тільки властивості приладу, але і матеріал, на який здійснюється вплив. Все це пред'являє високі вимоги до розумовим здібностям фахівців: вони повинні володіти розвиненим логічним мисленням і здатністю до аналізу.