Применение лазеров как оптического квантового генератора стало возможным с момента его открытия американским физиком Теодор Харальд (Тед) Майманом в 1960 году. Устройство стало незаменимым инструментом в нашей повседневной жизни.
Многие используют лазеры обусловленные его уникальными свойствами, например, способность достичь высокой мощности в точке, делая оптический генератор идеальным инструментом, как точность скальпеля в медицине или в качестве средства для резки толстолистовой стали.
Способы применения
Большинство устройств этого типа формируют луч света размером с карандаш и меньше и поддерживая его размер и направление на очень больших расстояниях. Это резко фокусированный луч когерентного света подходит для широкого спектра приложений.
Применение лазеров имеет комплексные решения в широком спектре приложений от научных исследований, биомедицины и окружающей среды до обработки промышленных материалов, микроэлектроники, авионики и развлечений.Применения включают лазероптогенетику и неврологию, лазерную сканирующую микроскопию и так далее.
Лазеры для лечения
Узкий когерентный поток света используемый в медицине, является наиболее важной высокотехнологичной медицинской технологией в этом столетии. Применение лазеров относится ко всем клиническим дисциплинам, таким как офтальмология, дерматология, хирургия, стоматология, онкология, рак и т. д. Лазер имеет революционный прорыв в лечении, и различные длины волны подходят для различных терапевтических областей. Например, эффективно лазерное лечение пародонтита.
В медицине они используются при хирургических операциях. Например, как глаукома глаза.
Применение в оптогенетике и нейробиологии
Оптогенетика — это быстро развивающаяся междисциплинарная биотехнологическая технология. Для этой технологии необходима высокая пространственно-временная разрешающая способность в связи со специфичностью изучения клеток. Применение лазеров преодолевает недостатки традиционных методов контроля активности клеток и организма, а также обеспечивает революционный метод исследования нейробиологии. Области исследований включают фундаментальные исследования нервной системы, исследования и исследования памяти, исследования привыкания, дискинезию, расстройства сна, паркинсонизм, депрессивное расстройство, тревожное расстройство и т. д.
Нейронаука — это научное исследование нервной системы. В настоящее время это междисциплинарная наука, которая сотрудничает с другими областями, такими как химия, информатика, инженерия, лингвистика, математика, медицина, генетика и смежные дисциплины, включая философию, физику и психологию. Сфера нейробиологии с помощью узкого луча расширилась и теперь включает различные подходы, используемые для изучения молекулярных, клеточных, эволюционных, структурных, функциональных, эволюционных, вычислительных и медицинских аспектов нервной системы.
Область применения лазера в исследованиях включает наблюдение за жизнеспособной клеточной структурой и специфическими молекулярными, ионными биологическими изменениями, фармакологией, генетикой, спектроскопией и связанными с ними субъектами.
Связь и передача данных
Лазерная связь — это беспроводное соединение в атмосфере. Теперь он может передавать информацию со скоростью передачи данных до нескольких Гбит/с и на расстоянии тысяч километров друг от друга.
Информация отправляется на модулятор света, который связан с лазером. Модулятор обрабатывает информацию о лазере, регулируя амплитуду, частоту или фазу. Затем информация передается по оптической антенне. На приемном конце генератор и сигнал смешиваются и затем преобразуются в исходную информацию с помощью детектора фотоэлектрического баланса и петлевого фильтра после усиления и демодуляции.
Лазерная связь имеет достоинства, связанные с небольшими потерями при передаче, большим расстоянием передачи, высоким качеством связи, большой пропускной способностью, надежной конфиденциальностью и структурой освещения. Она используется для наземной связи, глобальной связи и межзвездной связи.
В радиолокационных системах
Применяется также в радиолокационных системах, которые состоят из устройства лазерного излучения, устройства приема и устройства анализа сигналов. В качестве одной из технологий активного дистанционного зондирования применяется во многих областях, таких как мониторинг наземной растительности, атмосферная лазерная передача, глобальное прогнозирование климата и мониторинг морской среды. С развитием лазерной технологии и технологии оптического мониторинга достигается высокая точность, высокое пространственное разрешение с применением в автомобиле, воздухе и в космосе.
В промышленности и технике
Оптические генераторы используются в промышленности для резки и бурения металлов и прочих материалов, для сварки и пайки, а также для проверки оптического оборудования.
Компакт-диски и DVD-диски, Blu-ray диски чтение и запись производится с помощью применения лазеров, принтеры и сканеры штрих кода. Они используются в волоконной оптике и в некотором пространстве, открытой связи, по аналогии с радиопередачей передаваемого луча света модулированного сигнала и получение и демодуляция на некотором расстоянии. Явление голографии состоит в том, что фактические фронты узоров, захвачены в фотографическое изображение объекта, освещается светом, может быть реконструировано и производит трехмерное изображение объекта.
В научных исследованиях
Применение лазеров важно в ряде областей научных исследований, которые открывают новое поле научных исследований, как нелинейная оптика, которая связана с изучением таких явлений, как удвоение частоты когерентного света некоторых кристаллов.
Одним из важных результатов исследований оптического генератора является развитие устройств, которые могут быть настроены для испускания света в диапазоне частот, вместо формирования света только одной частоты.
В военном деле для наведения на цель
Применение лазеров широко используется в военном деле для наведения на цель, а также были разработаны экспериментальные установки как оружие. Луч, созданный оптическим генератором способен прожигать на определенном расстоянии средства противника.
Узкий поток света применяется в оптической когерентной томографии, как метод представляющий отображение в полупрозрачных или непрозрачных материалах, таких как человеческие ткани. Луч проникает в материал, а затем отражается. Глубина и интенсивность отраженных лучей записывается и из изображения строятся данные. Если луч сканирует по области получается 3-D изображение.
Помимо того, что этот метод безопаснее чем рентген, снимки получаются гораздо менее мутными. Когда луч отражается обратно в направлении, отличном от его происхождения, изменение фазы улавливается приемником и отфильтровывается из конечного изображения, что дает гораздо более четкое изображение и более точную картину.
Применение лазеров нашло отражение во многих областях технологий как развитие науки.
