Главная  Усиленная люминесценция 

[0] [1] [2] [ 3 ] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48]

зуется для юстировки систем и центрирования труб, при прокладке шахт и бурении скважин. Красный луч гелий-неонового лазера служил отвесом при строительстве Останкинской телевизионной башни в Москве.

В кольцевом газовом лазере, состоящем из активного элемента и трех плоских зеркал по вершинам равностороннего треугольника, образуются два луча, распространяющихся по замкнутому контуру навстречу друг другу. Если лазер начинает вращаться, то из-за эффекта Доплера частоты лазерных лучей изменяются: частота одного луча увеличивается, другого - уменьшается. По разности частот определяется скорость вращения прибора - лазерного гироскопа - с точностью до 10 °/ч.

Разработано два лазерных метода "для решения такой сложной технической задачи, как разделение изотопов урана. В первом методе лазерный луч избирательно ионизирует атомы изотопа уран-235, атомы урана-238 остаются нейтральными. Это позволяет с помощью электрического поля отделить заряженные частицы от нейтральных. Во втором методе вначале" диссоциируют избирательно молекулярное еоединение урана (гексафторид урана Ufe), а затем дополнительным облучением диссоциируют и извлекают электрическим полем уран-235.

Лазерным лучом можно разорвать отдельные химические связи молекул и реализовать химические реакции, которые ранее не удавалось проводить.


БРОДИН Михаил Семенович - академик АН УССР, доктор физико-математических наук, лауреат Ленинской премии. Государственных премий СССР и УССР, профессор, директор Института физики АН УССР. Родился 30 сентября 1931 г. в с. Сивка-Вой-нилове Ивано-Франков-ской области. После окончания в 1953 г. Львов-" ского Государственного университета им. Ивана Франко работает в Институте физики АН УССР. Труды по спектроскопии кристаллов, нелинейной кристаллооптике, полупроводниковой квантовой электронике. Внес значительный вклад в развитие

исследований по полупроводниковым лазерам с оптической накачкой. Вместе с сотрудниками объяснил особенности индикатрис и спектров излучения пластинчатых и лепестковых лазеров на основе монокристаллов CdS, CdSe, ZnSe и их твердых растворов.

Замечательные свойства лазерного луча открывают новые большие перспективы перед биологией. Исследуя, особенности ядра и клетки, биологи часто сталкиваются с необходимостью воздействовать на отдельные элементы клетки и ядра, не задевая других частей. Механические иглы во многих случаях неприменимы. Лазерное излучение фокусируется на площадке диаметром 1 мкм с исключительно высокой точностью, причем оболочка клетки прозрачна для луча и находится не в фокусе, а поэтому не подвергается разрушению. Иначе говоря, операция в клетке проводится без повреждения ее оболочки. Таким путем можно в живой клетке уничтожить отдельную хромосому и с большой достоверностью выяснить ее роль и значение в жизнедеятельности организма.

Многообразны применения лазеров в медицине. При лечении отслоившейся сетчатки глаза излучение, не поглощаясь в прозрачной роговице, хрусталике, стекловидном теле, фокусируется на сетчатке и приваривает ее в отдельных точках. Операция происходит бескровно. Размер точек соединения получается микроскопическим, поэтому они практически не влияют на зрение. Аналогичным образом уничтожаются опухоли глазного дна, проводятся тонкие операции на кровеносных сосудах, прижигаются кожные новообразования. С помощью световодов лазерный луч можно направить к внутренним органам как для диагностики, так и для лечения.




Рис. ВЗ. Лазерный скальпель

Слабое лазерное излучение благотворно влияет на живые организмы, активизирует жизненные процессы и способствует более быстрому избавлению от многих заболеваний. Особенно эффективным оказалось лечение трофических язв.

Из семейства полупроводниковых лазеров наиболее широкое и разнообразное применение получили инжекционные источники излучения. Область использования этих приборов определяется их малой мощностью (10...10 Вт) и рядом ценных характеристик. Инжекционные лазеры миниатюрны, вибростойки, имеют жесткую конструкцию без специальных оптических элементов. Оптическим резонатором служат грани самого диода без отражающих покрытий.

Специалисты ЦНИИ рефлексотерапии Минздрава СССР и НИИ нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко АМН СССР показали, что лазерный луч позволяет эффективно лечить одно из весьма опасных поражений нервной системы - черепно-мозговые травмы.

В 1985 г. за цикл работ «Перестраиваемые лазеры на полупроводниках

А В и молекулярная спектроскопия высокого разрешения на их основе» Г. С. Баронов, Л. Н. Курбатов, А. Д. Бритое и др. удостоены Государственной премии СССР.

В лазерных диодах происходит прямое преобразование электрического тока в излучение без промежуточных процессов, поэтому они характеризуются высоким КПД и малым тепловыделением.

Генерация в инжекционных лазерах возбуждается низковольтными и маломощными источниками постоянного и импульсного токов. Для модуляции генерируемого излучения достаточно модулировать ток накачки. Малая инерционность прибора позволяет доводить частоту модуляции до 10° Гц. Длина волны генерируемого излучения перекрывает диапазон от 0,58 до 50 мкм. Путем изменения температуры, давления или магнитного поля можно перестраивать частоту генерации в широких пределах.

Уже в 1962 г. сотрудники Массачусетсского технологического института (США) с помощью ин-жекционного лазера на основе GaAs осуществили передачу информации на расстояние 55 км между вершиной горы Вачусетт и своей лабораторией. Характерно, что мощности лазера в 5 мВт оказалось достаточно для установления надежной связи. Зеркальный телескоп обеспечил расходимость излучения диода, равную 0,Г.

В атмосфере Земли постоянно возникают помехи для оптической связи, поэтому она особенно перспективна в космосе, а также с применением оптического волокна. Технология получения волокна настолько усовершенствована, что коэффициент поглощения в нем



снижен до 10~® см", или менее 1 дБ/км. Микроскопические размеры активной области инжекци-онного лазера обеспечивают введ излучения в волокно. Скорость передачи информации 50 Мбит/с. Для изготовления волоконных линий связи не требуются цветные металлы. Они значительно легче электрических кабелей, что весьма важно для установления технических коммуникаций на самолетах, кораблях, подводных лодках и т. п. Оптические линии связи устойчивы к воздействию ионизирующего излучения, внешних электрического и магнитного полей.

На основе полупроводниковых лазеров можно создать все основные элементы оптоэлектронных вычислительных машин: ячейки памяти, устройства для записи и считывания информации, логические элементы.

Наиболее массовое применение (миллионы штук) инжекционные лазеры нашли в бытовых системах записи и считывания звуко-и видеоинформации. В 1983 г. на зарубежном рынке впервые появились лазерные цифровые звуковые проигрыватели, постепенно вытесняющие другие виды звуковоспроизводящей аппаратуры. Большой спрос на лазерные проигрыватели объясняется высоким качеством воспроизводства звука и изображения, большим объемом информации, записанной на одном диске, и относительно невысокой стоимостью. В нашей стране выпуск лазерных проигрывателей начат в 1987 г.

К 1990 г. ожидается увеличение мирового выпуска инжекционных лазеров до 30 млн штук в год. Японские фирмы приступили к автоматизации их промышленного производства.

В Ленинградском институте точной механики и оптики рцзработана лазерная технология изготовления миниатюрных линз, зеркал, диафрагм и их сочетаний в виде плоских матриц, образующих более Сложные оптические устройства. Плотность упаковки элементов - более 10 тыс. на 1 см.

Появление лазеров стимулировало развитие ряда новых направлений науки и техники: нелинейной оптики, лазерной спектроскопии, голографии, оптоэлектроники.

Возникло новое направление в спектроскопии - диодная лазерная спектроскопия, особенно перспективная для инфракрасной области спектра. Ннжекционный лазер с перестраиваемой длиной волны излучения заменяет в спектрометре традиционные тепловые малоэффективные источники излучения и диспергирующие элементы (призмы, решетки, фильтры) одновременно.

Наряду с другими типами лазеров инжекционные источники излучения используются в дальномерах, локаторах, устройствах слежения за полетом цели, в квантовой электронике как источники возбуждения.

В полупроводниковых лазерах с электронным возбуждением достигается импульсная мощность в десятки мегаватт при высокой частоте следования импульсов и малой расходимости луча. Имеется возможность сканирования лучом в пространстве.

Наиболее впечатляющее применение таких лазеров - создание лазерной телевизионной трубки - квантоскопа, позволяющей получить изображение на экране площадью 6 м и более.

Мощные импульсы сине-зеленого излучения используются также для зондирования морских глубин.

Оптическое возбуждение генерации в полупроводниках имеет важное значение для изучения



[0] [1] [2] [ 3 ] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48]

0.0009