Безграничные возможности лазера

Динамику любых необратимых процессов и возникновение новаций рассматривает синергетика. В рамках синергетического подхода существует так называемая нелинейная оптика, т.е. оптика, изучающая нелинейные отклики вещества на световое поле.

Приближенность законов линейной оптики была обнаружена еще в начале XX века. В 1920-30-х гг. С.В. Вавилов зафиксировал нелинейность в поглощении и преломлении света в стеклах и флуоресцирующих кристаллах. Уже тогда был открыт линейный электро-оптический эффект, в котором наблюдается нарушение принципа суперпозиции.

Во многих веществах нелинейность можно увидеть только при очень больших интенсивностях света, поэтому нелинейная оптика стала интенсивно развиваться с появлением лазеров. Именно лазеры могут генерировать свет с большой напряженностью электрического поля.

С помощью лазера удалось зафиксировать генерацию второй оптической гармоники – эффект наблюдался при излучении рубинного лазера в кристалле кварца. С созданием лазеров с модулированной добротностью были получены третья и четвертая оптические гармоники. 

В основе работы лазера лежит квантовомеханическое явление индуцированного излучения. В зависимости от рабочей среды лазеры бывают разных видов: газовые, химические, квантовые каскадные, полупроводниковые, твердотельные лазеры и пр.

Область применения лазеров очень широка. В области информационных технологий лазеры совершили настоящий переворот. Лазерная связь по оптоволокну позволила распространять информацию практически без потерь на огромные расстояния.

Это позволило создать всевозможные удобные сервисы и услуги, которые раньше были не возможны. Например, человек может, не выходя из дома, заполнить калькулятор каско и выяснить, во что ему обойдется страхование каско своего автомобиля. 

Благодаря лазеру в медицине стали возможны операции, требующие величайшей точности, появились отдельные отрасли, такие как микрохирургия глаза. Благодаря этому миллионы людей обрели возможность хорошо видеть без каких-либо корректирующих приборов.

Лазеры используются в промышленности для обработки деталей, для сварки и резки особых материалов, для обработки микросхем. Они также применяются в целях защиты, поскольку позволяют вовремя обнаружить и нейтрализовать противника. Летающий лазер перехватывает ракеты с ядерной боевой частью.

Лазеры применяют непосредственно в самих научных исследованиях. Лазерные установки помогают исследовать атмосферу, вещества звезд, незаменимы в генной инженерии.

Они также применяются в косметологии, стоматологии, полиграфии и многих других отраслях. По мнению ученых, потенциал лазера огромен, его еще предстоит раскрывать в будущем.

9.03.2010

Интересное по этой теме: