(англ. laser, скарачэнне ад Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation узмацненне святла вымушаным выпрамяненнем),
аптычны квантавы генератарэл.-магн. выпрамянення ў бачным, інфрачырвоным ці ультрафіялетавым дыяпазонах даўжынь хваль. Прынцып работы Л. заснаваны на ўзмацненні святла пры наяўнасці адваротнай сувязі. Выкарыстоўваецца ў навук.фіз., хім., біял. даследаваннях, прам-сці, медыцыне, экалогіі, лініях валаконна-аптычнай сувязі, для запісу, апрацоўкі, перадачы і захоўвання інфармацыі і інш., а таксама ў ваен. справе (прамянёвая зброя).
Л. мае актыўнае асяроддзе, прылады напампоўкі для ўзбуджэння рэчыва ва ўзмацняльны стан і адваротнай сувязі, якая забяспечвае шматразовае праходжанне выпрамянення праз актыўнае рэчыва. Адваротная сувязь ствараецца люстэркамі (гл.Аптычны рэзанатар) або перыядычнымі неаднастайнасцямі актыўнага рэчыва (Л. з размеркаванай адваротнай сувяззю). Паводле актыўнага рэчыва адрозніваюць газавы лазер, паўправадніковы лазер, цвердацелы лазер, вадкасны на арган. фарбавальніках, эксімерны Л. (на малекулах галагенаў з высакароднымі газамі), Л. на свабодных электронах і інш.; паводле рэжыму работы — неперарыўны і імпульсны (выпрамяняюцца адзінкавыя імпульсы ці перыядычная паслядоўнасць імпульсаў з частатой паўтарэння да 107 с-1.
На Беларусі даследаванні і распрацоўкі Л. праводзяцца ў ін-тах фізікі, электронікі, малекулярнай і атамнай фізікі Нац.АН, БДУ, БПА і інш.Бел. вучонымі і інжынерамі створаны лазеры на арган. фарбавальніках, рэалізаваны розныя метады кіравання параметрамі лазернага выпрамянення і выкарыстання Л. ў навук. даследаваннях, медыцыне, апрацоўцы інфармацыі.
Літ.:
Степанов Б.И. Лазеры на красителях. М., 1979;
Яго ж. Лазеры сегодня и завтра. Мн., 1987;
Качмарек Ф. Введение в физику лазеров: Пер. с пол. М., 1981;
Тарасов Л.В. Лазеры действительности и надежды. М., 1985;
Войтович А.П., Севериков В.Н. Лазеры с анизотропными резонаторами. Мн., 1988.
электрамагнітнае выпрамяненне, крыніцай якога з’яўляецца лазер. Дыяпазон даўжынь хваль ад 0,1 да 100 мкм. Характарызуецца надзвычай высокімі кагерэнтнасцю, монахраматычнасцю (аднолькавасцю частаты), накіраванасцю і шчыльнасцю энергіі. Выпрамяняецца неперарыўным патокам або кароткімі імпульсамі працягласцю ад фемтасекунд да долей мілісекунд і пікавай магутнасцю да 1015Вт. Выкарыстоўваецца ў розных галінах навукі, прам-сці, медыцыне і інш.Гл. таксама Лазерная фізіка.
светлавая лакацыя структуры і саставу асяроддзя на аснове імпульсных лазераў. Характарызуецца высокай прасторавай і часавай раздзяляльнай здольнасцю, экспрэснасцю, бескантактнасцю, магчымасцю атрымання звестак з вял. прасторы.
Заснавана на рассеянні імпульснага лазернага выпрамянення ў паветры ці вадзе і залежнасці ўласцівасцей рассеянага святла ад саставу і інш. характарыстык рассейвальнага асяроддзя (гл.Рассеянне святла). Пры Л.з. вымяраюць інтэнсіўнасць і спектральны састаў рассеянага святла, яго дэпалярызацыю і доплераўскі зрух частаты (гл.Доплера эфект), спазняльнасць адносна моманту, у які лазерны імпульс накіроўваецца ў асяроддзе. Гэта дае магчымасць вызначыць у атмасферы канцэнтрацыю розных газаў і аэразолей, сярэдні памер часцінак, іх дысперснасць і форму, іншы раз і хім. састаў, т-ру паветра, скорасць ветру; для вады — канцэнтрацыю арган. і неарган. завісі, стан воднай паверхні, яе т-ру і інш.; па часе запазнення вызначаюць адлегласць да месца, з якога прыйшло рассеянае святло. Прылады для Л.з. наз.лідарамі. Л.з. дае магчымасць кантраляваць забруджванне атмасферы, «азонныя дзіры» і інш.
На Беларусі работы па Л.з. вядуцца з сярэдзіны 1960-х г. у Ін-це фізікі Нац.АН (у 1966 тут праведзена першае ў СССР Л.з. атмасферы і вады).
Літ.:
Лазерный контроль атмосферы: Пер. с англ.М., 1979;
Зеге Э.П., Иванов А.П., Кацев И.А. Перенос изображения в рассеивающей среде. Мн., 1985;
Иванов В.И., Малевич И.Л., Чайковский А.П. Многофункциональные лидарные системы. Мн., 1986.
зварка плаўленнем, пры якой крыніцай цяпла з’яўляецца сфакусіраванае эл.-магн. выпрамяненне лазера. Вызначаецца бескантактнасцю (зварка праз празрыстае ваконца герметычнай пасудзіны), малым памерам зоны тэрмічнага ўплыву.
Шчыльнасць патоку выпрамянення пры Л.з. 0,1—1 МВт/см2, глыбіня праплаўлення 0,05—2 мм, што дазваляе надзейна зварваць дэталі таўшчынёй 0,01—1,5 мм. Найб. пашырана імпульсная Л.з. (стварае кропкавыя злучэнні, прадукцыйнасць да 100 аперацый за мінуту), выкарыстоўваецца таксама неперарыўная (шыўная) зварка (стварае суцэльныя швы, прадукцыйнасць да 1,5—2 м/мін). Л.з. выкарыстоўваецца для злучэння металаў і сплаваў, якія не зварваюцца звычайнымі спосабамі, для зваркі канструкцый у цяжкадаступных месцах, мініяцюрных і лёгкадэфармуемых дэталей (электроннавакуумных і паўправадніковых прылад, інтэгральных схем і інш).
раздзел аптычнай спектраскапіі, заснаваны на выкарыстанні ўласцівасцей лазернага выпрамянення. Выкарыстоўваецца ў фізіцы, біялогіі, хіміі, экалогіі для вывучэння структуры, стану і ўласцівасцей рэчыва, часціц і працэсаў.
Узнікла ў 1960-я г. на мяжы спектраскапіі і квантавай электронікі. Метады Л.с. выкарыстоўваюць з’явы нелінейнага ўзаемадзеяння лазернага выпрамянення з рэчывам (двух ці больш фатоннае, а таксама насычанае і наведзенае паглынанне, працэсы кагерэнтнага рассеяння, шматфатоннага змешвання і інш.). Л.с. характарызуецца высокімі адчувальнасцю, спектральнай, прасторавай і часавай раздзяляльнай здольнасцю, дазваляе вывучаць спектральныя характарыстыкі, замаскіраваныя неаднародным пашырэннем спектральных ліній ці палос, даследаваць рэчыва ва ўзбуджаным стане, праводзіць даследаванні адзінкавых атамаў і малекул.
На Беларусі даследаванні па праблемах Л.с. праводзяцца ў Ін-це фізікі, Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі Нац.АН, БДУ, Гомельскім і Гродзенскім ун-тах і інш.
Літ.: Летохов В.С., Чеботаев В.П. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. М., 1975; Проблемы современной оптики и спектроскопии. Мн., 1980; Ахманов С.А., Коротеев Н.И. Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света. М., 1981; Лазерная пикосекундная спекгроскопия и фотохимия биомолекул. М., 1987.
сукупнасць тэхнал. прыёмаў і спосабаў апрацоўкі, змены ўласцівасцей, стану і формы матэрыялу або паўфабрыкату з дапамогай выпрамянення лазераў. Асн. аперацыі Л.т. звязаны з цеплавым дзеяннем лазернага выпрамянення (пераважна цвердацелых лазераў і газавых лазераў). Эфектыўнасць Л.т. абумоўлена высокай лакальнасцю і кароткачасовасцю ўздзеяння, вял. шчыльнасцю патоку энергіі ў зоне апрацоўкі, магчымасцю вядзення тэхнал. працэсаў у празрыстых асяроддзях (у вакууме, газе, вадкасці, цвёрдым целе). Выкарыстоўваецца ў мікраэлектроніцы і электравакуумнай тэхніцы, паліграфіі, машынабудаванні, у прам-сці буд. матэрыялаў для свідравання адтулін, рэзкі і скрайбіравання (нанясення малюнкаў на паверхню) плёнак і паўправадніковых пласцін, зваркі (гл.Лазерная зварка), загартоўкі, гравіроўкі, нарэзкі рэзістараў, рэтушы фоташаблонаў і інш.
Свідраванне адтулін звычайна робіцца імпульсным лазерам (працягласць імпульсу 0,1—1 мс) у любых матэрыялах (цвёрдых, крохкіх, тугаплаўкіх, радыеактыўных). Лазерам свідруюць алмазныя фільеры для валачэння дроту, стальныя і керамічныя фільеры для вытв-сці штучных валокнаў, рубінавыя камяні для гадзіннікаў, ферытавыя пласціны для запамінальных прыстасаванняў ЭВМ, дыяфрагмы электронна-прамянёвых прылад, керамічныя ізалятары, вырабы са звышцвёрдых сплаваў і інш.Лазерная рэзка вядзецца ў імпульсным і бесперапынным рэжыме, з падачай у зону рэзкі струменю газу (звычайна паветра або кіслароду). Выкарыстоўваецца для раздзялення дыэлектрычных і паўправадніковых падложак (таўшчынёй 0,3—1 мм), скрайбіравання паўправадніковых пласцін, рэзання крохкіх вырабаў са шкла, сіталу і пад. (метадам тэрмічнага расколвання) і інш.Фігурная апрацоўка паверхні — стварэнне мікрарэльефа на матэрыялах выпарэннем, тэрмаапрацоўкай, акісляльна-аднаўляльнымі і інш рэакцыямі, выкліканымі награваннем, тэрмастымуляванымі дыфузійнымі працэсамі. Выкарыстоўваецца ў мікраэлектроніцы, паліграфічнай прам-сці, пры апрацоўцы цвёрдых сплаваў, ювелірных камянёў і інш. У электроннай тэхніцы перспектыўныя кірункі Л.т.: паверхневы адпал паўправадніковых пласцін з мэтай узнаўлення структуры іх крышталічнай рашоткі пры іонным легіраванні, стварэнне актыўных структур на паверхні паўправаднікоў, атрыманне p-n-пераходаў метадам лакальнай дыфузіі з лазерным нагрэвам, нанясенне тонкіх метал. і дыэл. плёнак лазерным выпарэннем і інш. У фоталітаграфіі Л.т. выкарыстоўваюцца для вырабу звышмініяцюрных друкарскіх плат, інтэгральных схем, відарысаў і інш. элементаў мікраэлектроннай тэхнікі; у хім. і мікрабіял. вытв-сці — для селектыўнага стымулявання хім. і біял. актыўнасці малекул; у медыцыне — для лячэння скурных захворванняў, язваў страўніка, кішэчніка і інш. Магутныя (ад 1 кВт і вышэй) лазеры выкарыстоўваюцца для рэзкі і зваркі тоўстых стальных лістоў, паверхневай загартоўкі, наплаўлення і легіравання буйнагабарытных дэталей, ачысткі будынкаў ад паверхневых забруджванняў, рэзкі мармуру, граніту, раскрою тканіны, скуры і інш.
На Беларусі распрацоўкі па Л.т. вядуцца ў ін-тах Нац.АН (фізікі, малекулярнай і атамнай фізікі, фізіка-тэхнічным, прыкладной фізікі, фотабіялогіі і інш.), Ін-це прыкладных фіз. праблем БДУ, Гомельскім ун-це, у шэрагу галіновых НДІ.
Літ.:
Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов. М., 1985;
Дьюли У. Лазерная технология и анализ материалов: Пер. с англ.М., 1986;
Промышленное применение лазеров: Пер. с англ.М., 1988.
В.В.Валяўка, В.К.Паўленка.
Да арт.Лазерная тэхналогія. А Схема лазернай рэзкі з тэлекантролем працэсу. 1 — дэталь, якая апрацоўваецца; 2 — прыстасаванне факусіроўкі лазернага праменя; 3 — лазер; 4 — замкнёная тэлевізійная сістэма; 5 — дысплей. Б. Схема станка з рубінавым лазерам для святлопрамянёвай апрацоўкі: 1 — імпульсная лямпа; 2 — кандэнсатар; 3 — паралельныя люстэркі; 4 — штучны рубін; 5 — лінза; 6 — выраб, які апрацоўваецца.
сукупнасць тэхн. сродкаў для генерацыі, пераўтварэння, перадачы, прыёму і выкарыстання лазернага выпрамянення. Выкарыстоўваецца ў ваеннай тэхніцы (дальнамеры, цэлеўказальнікі, імітатары стральбы), матэрыялаапрацоўцы (лазерныя зварка і рэзка цвёрдых і тугаплаўкіх матэрыялаў, тэрмаапрацоўка і мадыфікацыя паверхні), сістэмах сувязі, інфармацыйных тэхналогіях (запіс і счытванне інфармацыі, лазерныя прынтэры, сканеры), бытавой тэхніцы, метралогіі, навук. даследаваннях, фоталітаграфіі, медыцыне і інш.
Л.т. ўключае ў сябе: уласна лазеры, іх элементы (выпрамяняльнікі, аптычныя рэзанатары, крыніцы напампоўкі і сілкавання, блокі кіравання і інш.), прылады кіравання лазерным прамянём (мадулятары святла, дэфлектары, пераўтваральнікі частаты і інш.), а таксама прылады, сістэмы і ўстаноўкі, дзе выкарыстанне лазера вызначае іх функцыянальнае прызначэнне. Выкарыстанне Л.т. грунтуецца на такіх прынцыповых адрозненнях лазернага выпрамянення ад выпрамянення інш. крыніц святла, як кагерэнтнасць, манахраматычнасць, высокія накіраванасць і яркасць, магчымасць атрымання светлавых імпульсаў малой працягласці, недасягальных з дапамогай інш.тэхн. сродкаў. Напр., факусіроўкай лазернага выпрамянення ажыццяўляецца лакальнае ўздзеянне на матэрыялы з зонай апрацоўкі прыкладна 1—10 мкм. Перспектыўнымі з’яўляюцца лазеры на сапфіры, легіраваным тытанам (маюць плаўную перанастройку частаты і генерыруюць фемтасекундныя імпульсы), а таксама цвердацелыя лазеры з дыёднай лазернай напампоўкай (пераўтвараюць выпрамяненне паўправадніковых лазераў у лазернае выпрамяненне высокай якасці). Гл. таксама Лазерная тэхналогія.
Літ.:
О’Шиа Д., Коллен Р., Родс У. Лазерная техника: Пер. с англ.М., 1980.
раздзел фізікі, у якім вывучаюцца працэсы генерацыі, узмацнення і распаўсюджвання лазернага выпрамянення, яго ўзаемадзеяння з рознымі асяроддзямі і аб’ектамі; фіз. асновы стварэння і выкарыстання лазераў частка квантавай электронікі.
Узнікла ў 1960-я г. на мяжы оптыкі, радыёфізікі, электронікі і матэрыялазнаўства. Атрымала хуткае развіццё з прычыны асаблівых якасцей лазернага промня: яго надзвычай высокіх кагерэнтнасці, монахраматычнасці, накіравальнасці распаўсюджвання, прасторавай і часавай шчыльнасці энергіі, вельмі малой працягласці асобных імпульсаў. Гэтыя якасці, іх спалучэнні і камбінацыі абумовілі развіццё лазернай тэхнікі — лазерных сродкаў даследавання розных асяроддзяў і аб’ектаў, выканання разнастайных лазерных тэхналогій, у т.л. тонкіх, стварэння аптычнай сувязі, апрацоўкі, запісу і счытвання інфармацыі (гл.Аптычны запіс). Выкарыстанне лазернага выпрамянення выклікала змены шэрагу паняццяў і ўяўленняў оптыкі і інш. галін ведаў. У выніку выкарыстання лазераў выяўлены і даследаваны такія нелінейна-аптычныя з’явы, як генерацыя гармонік, складанне і адыманне частот, вымушанае камбінацыйнае рассеянне, самафакусіроўка і тунэляванне лазернага пучка, чатырохфатоннае змешванне, двухфатоннае паглынанне, амплітудна-фазавая канверсія мадуляцыі, утварэнне салітонаў і інш. Нелінейна-аптычныя з’явы знайшлі шырокае выкарыстанне для кіравання характарыстыкамі лазернага выпрамянення (пры яго генерацыі і распаўсюджванні), вывучэння структуры рэчыва (гл.Лазерная спектраскапія) і дынамікі розных працэсаў у асяроддзях. У імпульсах лазернага выпрамянення фемтасекунднай (10 с) працягласці дасягнуты шчыльнасці магутнасці парадку 1021Вт/см2. Сілы ўздзеяння такіх імпульсаў на электроны і ядры атамаў істотна перавышаюць сілы іх узаемадзеяння ў ядрах, што дае магчымасць кіроўнага ўздзеяння на структуру атамаў і малекул. Лазерныя крыніцы выпрамянення выкарыстоўваюцца ў звычайных аптычных прыладах, што значна паляпшае іх характарыстыкі і пашырае магчымасці, і для стварэння прынцыпова новых прылад і метадаў даследавання, новых тэхн. сродкаў (аптычныя дыскі. лазерныя прынтэры, аудыё- і відэапрайгравальнікі, лініі валаконна-аптычнай сувязі, галаграфічныя і кантрольна-вымяральныя прылады). Дасягненні Л.ф. шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах навукі, прамысл. тэхналогіях, у ваен. тэхніцы, касманаўтыцы, медыцыне.
На Беларусі даследаванні па Л.ф. пачаліся ў 1961 у Ін-це фізікі АН пад кіраўніцтвам Б.І.Сцяпанава. Праводзяцца ў ін-тах фіз. і фізіка-тэхн. профілю Нац.АН Беларусі, установах адукацыі і прамысл. арг-цыях. Прадказана і атрымана генерацыя на растворах складаных малекул, створана серыя лазераў з плаўнай перастройкай частаты ў шырокім дыяпазоне; прапанаваны метады разліку і кіравання энергет., часавымі, частотнымі, палярызацыйнымі і вуглавымі характарыстыкамі лазераў і лазернага выпрамянення; створаны новыя тыпы лазерных крыніц святла агульнага і спец. прызначэння. Распрацаваны фіз. асновы дынамічнай галаграфіі, вывучаны заканамернасці ўзнікнення і працякання многіх нелінейна аптычных з’яў і распаўсюджвання святла ў нелінейна-аптычных асяроддзях.
Літ.:
Апанасевич П.А Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн., 1977;
Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. М., 1991;
Ярив А. Введение в оптическую электронику: Пер. с англ.М., 1983;
Да