Реферат: Лазер

Глава четвертая ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРОВ

Преждевсего следует отметить, что исследования взаимодействия лазерного излучения свеществом представляют исключительно большой научный интерес. Лазеры находят широкое применение в современных физических, химических и биологических исследованиях, имеющихфундаментальный характер.

Яркимпримером могут служить исследования в области нелинейной оптики. Как уже отмечалось, лазерное излучение,обладающее достаточно высокой мощностью, может обратимо изменять физическиехарактеристики вещества, что приводит к различ-, иымнелинейно-оптическим явлениям.

Лазердает возможность осуществлять сильную концентрацию  световоймощности в пределах весьма узких частотных интервалов: при этом возможна такжеплавная перестройка частоты. Поэтому лазеры широко применяются для получения иисследования оптических спектров веществ. Лазернаяспектроскопия отличается исключительно высокой степенью точности (высокимразрешением). Лазеры позволяют также осуществлять избирательное возбуждение техили иных состояний атомов и молекул, избирательный разрыв определенныххимических связей. В результате оказывается возможным инициирование конкретных химических реакций, управление развитиемэтих реакций, исследование их кинетики.

Пикосекундныелазерные импульсы дали начало исследованиям целого ряда быстропротекающих процессов в веществе и, в частности, вбиологических структурах. Отметим, например, фундаментальные исследованияпроцессов фотосинтеза. Эти процессывесьма сложны и, к тому же, протекают крайне быстро—в пикосекундной временной шкале. Использованиесверхкоротких световых импульсов дает уникальную возможность проследить заразвитием подобных процессов и даже моделировать отдельные их звенья.

Роль лазеров в фундаментальныхнаучных исследованиях исключительно велика. Более подробная беседа на эту темупотребовала бы, однако, рассмотрения ряда специальных вопросов, а такжесоответствующей подготовки читателя. Поэтому, говоря ниже о примененияхлазеров, сосредоточим внимание лишь на чисто практических применениях и, в частности, промышленных применениях.

Приобсуждении практических применений лазеров обычно выделяют два направления. Первое направление связывают сприменениями, в которых лазерное излучение (как правило, достаточно высокоймощности) используется для целенаправленного воздействия на вещество. Сюдаотносят лазерную обработку материалов (например, сварку, термообработку, резку,пробивание отверстий), лазерное разделение изотопов, применения лазеров вмедицине и т. д. Второе направлениесвязывают с так называемыми информативными применениями лазеров—для передачи и обработки информации, дляосуществления контроля и измерений.

Рассмотримнаиболее важные практические применения лазеров. При этом везде будем обращатьосновное внимание не столько на конкретные технические устройства и системы,сколько на принципиальные вопросы, связанные с тем или иным применением лазерови лазерных систем.