Сбоева Мария У4-04. LASER (сокр.от англ. Light Amplification by stimulated Emission of Radiation) Лазер – это генератор и усилитель когерентного излучения. - презентация

1 Сбоева Мария У4-04

2 LASER (сокр.от англ. Light Amplification by stimulated Emission of Radiation) Лазер – это генератор и усилитель когерентного излучения в оптическом диапазоне действие основано на индуцированном (вызванном полем световой волны) излучении квантовых систем

3 1916. Эйнштейн: существование вынужденного излучения; работы Дирака Подтверждение существования вынужденного излучения (Ладенбург, Копферманн) Кастлер – метод оптической накачки среды. Реализован в Первый микроволновой (Microwave) генератор – мазер (Ч. Таунс, Дж. Гордон, Г. Цайгер) Т. Мейман продемонстрировал работу первого лазера Первый лазер на рубине, созданный в ФИАНе М.Д.Галаниным, А.М.Леонтовичем, З.А.Чижиковой

4 лазерное излучение получается за счет индуцированных полем световой волны переходов с одного уровня квантовой системы на другой

5

6 среда с инвертированной населенностью (условие инверсии n 2 >n 1 )– необходимое условие работы лазера необходима обратная связь

7 Твердотельные лазеры на люминесцирующих твёрдых средах Полупроводниковые лазеры Лазеры на красителях

8 Газовые лазеры Газодинамические лазеры Эксимерные лазеры Химические лазеры

9 Лазеры на свободных электронах (рентгеновский) Квантовые каскадные лазеры Другие виды (изучение)

10 1 активная среда; 2 энергия накачки лазера; 3 непрозрачное зеркало; 4 полупрозрачное зеркало; 5 лазерный луч.

11 Обычное состояние Состояние инверсии населённостей число атомов на возбужденных уровнях интенсивность излучения N возб > N невозб Излучение усиливается по закону

12 Трехуровневая система Четырехуровневая система кпд η квантовое = hν излучения /hν накачки )

13

14 На оптической длине резонатора (L = nλ/2) укладывается целое число полуволн Волны, вследствие интерференции, усиливают друг друга Спектр собственных частот резонатора Интервалы между соседними частотами

15 Линии в спектре излучения (ширина -ν ɭ ) на ширину спектральной линии укладывается несколько собственных частот резонатора Излучение лазера – многомодовое Если ν ɭ < ν γ резонансные свойства слабо выражены Условие усиления при распространении под углом φ: Интенсивность в разных точках плоскости различна

16

17 В науке Спектроскопия Точное измерение расстояния Создание искусственных опорных звезд Фотохимия Лазерное охлаждение и др. В вооруженииВ медицинеВ промышленностиВ информационных технологияхВ быту

18 Средства ПРО и ПВО Нелетальное лазерное оружие Целеуказатели Лазерный прицел Помехи противнику Обнаружение снайперов

19 Дальномеры Лазерное наведение Лазерное стрелковое оружие L расстояние до объекта, c скорость света в вакууме, n показатель преломления среды, в которой распространяется излучение, t время прохождения импульса до цели и обратно

20 Косметическая хирургия Коррекция зрения Хирургия Стоматология Диагностика заболеваний Удаление опухолей

21 Хранение информации на оптических носителях Оптическая связь Оптические компьютеры Голография, лазерные дисплеи Лазерные принтеры

22 Поверхностная лазерная обработка (термообработка, оплавление, получение поверхностных покрытий, ударное воздействие, поверхностные химические реакции) Лазерная сварка Лазерное разделение материалов (резка, термораскаливание и др.) Лазерная размерная обработка (маркировка, гравировка, обработка отверстий) Фотолитография (получение рисунка на тонкой пленке материала)

23 Июнь 2009 – создание самого мощного в мире лазера (США) – NIF – для осуществления термоядерного синтеза

24 Июль 2010 – создан боевой лазер, который может сбивать самолеты Апрель 2011 – оружие для остановки врага

25 В проекте: рентгеновский лазер на свободных электронах (Старт проекта намечается на года)

26