Лекция 8

Раздел 3. Лазеры. Принцип действия и устройство

3.1. Основные области применения лазеров

Использование энергии в форме лазерного луча революционным образом обогащает технические возможности человечества, что имеет огромные экономические и социальные последствия.

Сегодняшние системы телекоммуникаций основаны на использовании лазерного луча, распространяющегося по световолокну. Огромная пропускная способность такого канала передачи информации сделала возможной существование Интернета, общедоступных массовых систем дальней телефонной связи современных банковских систем и др.

Лазерная обработка материалов – резка, сверление, сварка, модифицирование поверхностного слоя, маркировка – не только обеспечили новый уровень качества и скорости в традиционных технологических операциях, но и создали предпосылки для принципиально новых конструкторских и технологических решений в машиностроении, микроэлектронике, авиакосмической технике и др.

Лазерные методы анализа и контроля позволили создать совершенно новые технические средства – для точного бесконтактного определения размеров и форм деталей, состояния их поверхностей, а также измерения скоростей и ускорений движущихся тел, обнаружения вибраций и биений, дистанционного контроля загрязнений в атмосфере, определения внутренних напряжений в конструкциях.

Создание оптических дисков, записываемых и считываемых лазерным лучом, не только сделало общедоступной аудио – и видеопродукцию высшего качества, но и дало возможность хранить в компактных устройствах огромные объемы информации, что принципиально расширило возможности компьютеров.

Использование лазеров в полиграфии обеспечило существенное упрощение и ускорение процесса подготовки печатных форм, что сделало возможным появление "настольных типографий" и резко увеличило число печатных СМИ.

Лазерные методы диагностики и лечения уже стали неотъемлемой частью современной медицины, они широко используются во всех ее областях – и это не дань моде, а реализация уникальных, зачастую единственных возможностей эффективной борьбы с болезнями.

Примеры практического использования лазерной техники можно продолжать и продолжать. От научных экспериментов и навигации до шоу-бизнеса и систем вооружений – везде лазерный луч незаменим. Сами источники лазерного излучения быстро совершенствуются, их стоимость снижается, качество лазерного луча растет, что приводит к еще большему использованию такого луча. По значимости для современного человеческого общества лазерную технику можно сравнить, наверно, только с моторами и двигателями, которые тоже известны в большом разнообразии мощностей и конструкций и тоже определяют уровень технических возможностей человека. Степень оснащения лазерным оборудованием становится одним из главных критериев оценки уровня индустриализации государства.

Лазерная индустрия стала к настоящему времени одной из ведущих мировых отраслей наукоемкой промышленности.

В разделе 1 приводилась схема (рис. 1.2 и рис.3.1), на которой представлен перечень основных критических технологий и сравнительный уровень их развития в мире и в России. Из этой схемы можно сделать два важных для нас вывода:

1) лазерные технологии относятся к списку критически важных для независимого развития государства,

2) уровень развития лазерных технологий в России сравним с уровнем наиболее развитых стран.

Рисунок 3.1 – Перечень основных критических технологий

и уровень их развития в разных странах