Inimtehnoloogia ajaloos võib lasertehnoloogia tekkimist kirjeldada kui revolutsiooni valguse ja aine vahelise interaktsiooni osas. Einsteini 1917. aasta ettepanekust stimuleeritud emissiooni teooria kohta kuni esimese Ruby laseri arendamisele Maimani poolt 1960. aastal on see tehnoloogia tunginud igale valdkonnale -, sealhulgas tööstus, meditsiin, kommunikatsioon ja sõjaline- vaid poole sajandi jooksul, saades moodsa SoCietaalse arenduse põhiliseks jõuks. Optoelektroonika valdkonnas oleva maamärkide tehnoloogiana pole laserid mitte ainult "kergete" rakenduste piire uuesti määratlenud, vaid näidanud ka tohutut potentsiaali - servavälju, nagu nutikas tootmine, eluteadused ja kosmoseuuringud.
Laserite olemus
Laserite olemus on Einsteini kvantteooria põhjal valguse võimendamise (laser) emissioon. Aktiivse söötme (näiteks gaasi või kristallide), pumbaallika (energia sissepritse) ja optilise resonaatori õõnsuse sünergistliku interaktsiooni kaudu saavutatakse osakeste arvu inversioon, mis amplifitseerib spetsiifilisi footoneid, moodustades tugevalt koherentsed (faas, sagedus ja suuna järjepidev), äärmiselt ühevärviline (väike spektr), suund -i suund (väikese ladusega). See teeb laserid põhikirja allikaks moodsate tehnoloogiate jaoks nagu kommunikatsioon, tootmine ja ravimid. Laserite loomupärane olemus teeb neist ainsa valgusallika, mis suudab samaaegselt vastata suure täpsuse, suure energia ja kõrge juhitavuse nõuetele. Need pakuvad füüsilise aluse sellistele rakendustele nagu kiud - optiline kommunikatsioon (optilised kandjad), täppishaldurid (optilised noad), meditsiinilise kirurgia (non- invasiivne ravi), kvanttehnoloogia (üksik- footoniallikaid) ja modernseerimisvahend (interferomeetri (interferomeetri) ja maastikus).
Laserite rakendused suhtlemisel
Lasertehnoloogia põhieelis seisneb selle "neljas kõrgel" omadusel: kõrge suund (nii madal kui milliarcsecons) kõrge suundumus, kõrge monokromaatilisus (lainepikkuse puhtus kuni 10^-6 nanomeetrit), kõrge heledus (sadu miljardit korda rohkem kui eredam kui päikesevalgust) ja kõrgelt kunfiaalsusest (täiuslikkust). Need omadused on optoelektroonika valdkonnas põhjustanud kolm peamist tehnoloogilist haru.
Esiteks teave optoelectronics: andmevoogude jaoks "valgus - kiirkanal". Teiseks, bio - optoelectronics: eluteaduste jaoks "valgus - põhineb sond". Kolmandaks, Energy Optoelectronics: täpse juhtimise jaoks "valgus - põhinev tera". Allpool tutvustame seda täpsust - toodetud "kerge nuga".
Laserid, kui energiakandjad, võimaldavad materjali töötlemist mikroniga - taseme täpsusega. Tööstuslikus tootmises on nende mitte - kontaktide töötlemine ja minimaalne soojus - mõjutatud tsoonid revolutsiooniliselt traditsioonilised mehaanilised töötlemismeetodid. Samuti vastavad nad paremini uute materjalide kõrgema täpsuse nõuetele.
Laseritöötluse eelised
Laser "optiline nuga" muudab kaasaegsed tööstusliku tootmise paradigmad oma suure täpsuse, tõhususe ja kohanemisvõimega:
- Ultra - töötlemisel kõvad materjalid
Laserid Focus High - Energy - tihedus talad (kohapeal läbimõõt on nii väikesed kui 10 μm) materjalide otseseks sulamiseks või aurustamiseks, võimaldades mitte - kontaktide töötlemist ja vältida pragusid või deformatsiooni, mis on põhjustatud mehaanilisest stressist.
- Uue materjali töötlemisel
Väga rabedate materjalidega tegelemisel on traditsiooniline mehaaniline töötlemine mikro - pragude põhjustamisel. Laseri lõikamine saavutab prahi - vaba lõikamine, juhtides laservõimsuse tihedust (10⁴–10⁶ w/cm²) ja skaneerimiskiirust (20–80 mm/s), augu läbimõõdu täpsusega nii kõrge kui ± 2 μm. Pooljuhtmaterjalide (näiteks räni vahvlite) lasertöötlemiseks loovad femtosekundid laserid vahvlisse modifitseeritud kihi koos keemilise söövitusega, et saavutada prahti - vaba lõikamine, mis on nii madalal kui 5 μm, toetades integreeritud vooluahelate miniatuurset.
