Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Промышленность, производство->Реферат
Рассмотрим, влияет ли характер и величина нагрузки на положение моментных фокусов. Для этого проведем сечение через левую опору загруженного пролета и...полностью>>
Промышленность, производство->Конспект
Материаловедение и ТКМ относится к числу основополагающих учебных дисциплин отраслевой (общетехнической) подготовки инженерных специальностей и педаго...полностью>>
Промышленность, производство->Лекция
В результате соответствующих переработок формообразования получают заготовку или полупродукт, который служит для изготовления соответствующей детали. ...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Для четкой организации документационного обеспечения управления документы в период их подготовки и в процессе исполнения должны быть систематизированы...полностью>>

Главная > Контрольная работа >Промышленность, производство

Сохрани ссылку в одной из сетей:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «ВГТУ»)

ВЕЧЕРНЕГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

факультет

Кафедра оборудования и технологии сварочного производства

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теоретические основы прогрессивных технологий»

Тема: «Лазерное излучение и его применение»

Выполнил студент группы ЭК-091 ______________ Бородкин А.Н.

Подпись, дата

Руководитель ______________ Селиванов В.Ф.

Подпись, дата

Члены комиссии ___________________________

Подпись, дата

___________________________

Подпись, дата

Нормоконтроллер ___________________________

Подпись, дата

Защищена________________ Оценка_____________________

Дата

2010

План.

Введение. 3

1.Свойства лазерного излучения. 8

2. Принцип действия лазера.

3. Классификация лазеров.

4. Характеристики лазерного излучения.

5. Виды лазеров.

5.1 Твердотельный лазер.

5.2 Газовый лазер.

5.4 Полупроводниковый лазер.

5.5 Химический лазер.

5.6 Ультрафиолетовый лазер.

5.7 Лазер на свободных электронах.

5.8 Лазер на иттрий-алюминиевом гранате (ИАГ).

5.9 Апротонный жидкостный лазер.

5.10 Лазер на парах меди.

5.11 Газодинамический лазер.

6. Применение лазеров.

6.1 Лазеры в медицине.

6.2 Лазеры в информационных технологиях.

6.3 Применение лазеров в военном деле.

6.4 Лазеры в промышленности. Обработка материалов и сварка.

Заключение.

Введение.

В 1964 г. на церемонии вручения Нобелевской премии в Стокгольме акад. А. М. Прохоров сказал: «Квантовая электроника возникла в конце 1954 и начале 1955 г., фундаментом квантовой электроники сле­дует считать явление индуцированного излучения, предсказанное А. Эйнштейном в 1917 г.».

Сущность этого явления заключается в том, что возбужденные ато­мы под воздействием внешнего излучения переходят в состояние с меньшей энергией, излучая при этом электромагнитные волны.

Однако только много лет спустя появилась мысль использовать это явление практически. В авторском свидетельстве СССР № 123209 от 18.06.51 г., выданном В. А. Фабриканту и его сотрудникам, записано: «Способ усиления электромагнитных излучений (ультрафиолетового, видимого, инфракрасного и радио диапазонов волн), отличающийся тем, что усиливаемое излучение пропускают через среду, в которой с по­мощью вспомогательного излучения или другим путем создают избы­точную по сравнению с равновесной концентрацию атомов других частиц или их систем на верхних энергетических уровнях, соответст­вующих возбужденным состояниям». Эта формулировка практически охватывает все, что можно представить себе под термином «кванто­вое усиление».

Явление вынужденного излучения легло в основу современной кван­товой электроники и лазерной техники. Несколько позднее (1953 г.) Дж. Вебером был предложен квантовый усилитель.

В 1956 г. Н. Бломберген теоретически разработал вопрос о парамаг­нитном твердотельном усилителе по схеме трех уровней, а в 1957 г. Г. Сковил построил такой усилитель. Однако все квантовые устройст­ва, разработанные к 1960 г., охватывали СВЧ-диапазон радиоволн и назывались мазерами.

Первый молекулярный генератор (мазер) был разработан в 1954 г. в Физическом институте АН СССР им. П. Н. Лебедева в Москве Н. Г. Басовым, А. М. Прохоровым и одновременно и независимо Ч. Таунсом, Д. Гордоном и X. Цайгером в Колумбийском универси­тете в Нью-Йорке. Это событие официально принято считать началом становления квантовой электроники как науки.

Теория мазера была развита Н. Г. Басовым, А. М. Прохоровым и оказала значительное влияние на последующие работы в этой области

Следующий этап развития квантовой электроники связан с перене­сением ее принципов в оптический диапазон электромагнитных волн. В 1958 г. Ч. Таунс, А. Л. Шавлов и А. М. Прохоров показали возможность использования явлении вынужденного усиления в поле опти­ческих излучений. О значении, которое придается этим исследованиям, можно судить по тем фактам, что в 1959 г. советским ученым Н. Г. Ба­сову и А. М. Прохорову была присуждена Ленинская премия, а в 1964 г. они же и американский ученый Ч. Таунс удостоились присуждения Нобелевской премии по физике и за фундаментальные труды в области квантовой электроники.

Первый действующий лазер на рубиновом стержне был создан Т. Майманом в 1960 г., а 13.06.61 г. ему был выдан патент № 3353115. Это открытие дало толчок бурному развитию лазерной техники. Эле­менты лазера Маймана лежат в основе всех современных лазеров. Про­роческими оказались и его слова, что когда будет решена задача уп­равления лучом лазеров и обеспечен приемлемый к. п. д., применения лазеров будут ограничены лишь воображением и изобретательностью инженеров.

А. Джаван построил первый газовый лазер, работающий на смеси неона и гелия, в котором инфракрасное когерентное излучение испус­кали атомы неона. На основании спектроскопических исследований он предположил, что электрический разряд в смеси неона и гелия должен создать инверсии населенностей уровней, и, несмотря на скептицизм ученых, знакомых с его работой, упорно искал экспериментальное подтверждение лазерного эффекта в газах. В конце 1960 г. его усилия увенчались успехом.

Создание первых лазеров ускорило развитие новой области физи­ки — нелинейной оптики, изучающей нелинейные оптические эффекты при воздействии на среды мощного вынужденного излучения. Значи­тельный вклад в исследование нелинейных оптических явлений внесли ученые-физики С. И. Вавилов, С. А. Ахманов, Г. С. Горелик, Р. В. Хохлов, Н. Бломберген, Д. Джордмэйн, Р. Терхьюн и др.

После получения излучения в видимой области на длине волны Я0 = = 0,6328 мкм генерация была получена более чем на 460 различных переходах между уровнями нейтральных атомов 34 химических эле­ментов.

Первый молекулярный лазер был создан Р. Пателем в 1964 г. Этот лазер имел к. п. д. примерно 10 % и значительную мощность (около 10 Вт). Разработке первого полупроводникового инжекционного лазе­ра на арсениде галлия (Р. Холл, 1962 г.) предшествовали теоретиче­ские исследования полупроводниковых монокристаллов, выполненные Н. Г. Басовым, Б. М. Вулом и Ю. М. Поповым (1958—1961 гг.). По­следующие два года были насыщены техническими усовершенствования­ми и изобретениями, направленными главным образом на увеличение мощности, компактности, долговечности лазеров.

С этого момента началось практическое использование лазерного излучения. В многочисленных практических применениях и приборах лазерный луч можно рассматривать как оптический сигнал с уникаль­ными свойствами. Среди приборов с использованием лазеров следует назвать прежде всего лазерные дальномеры и измерители скорости,, квантовые гироскопы, голографические приборы. Честь изобретения и создания в 1934—1936 гг. первого светодальномера, прибора для измерения расстояния по времени прохождения его световыми волнами, принадлежит акад. А. А. Лебедеву. Появление лазеров позволило создать более помехозащищенные прецизионные системы измерения расстояния. Первым в дальномерах был применен полупроводниковый лазер на арсениде галлия с модулированным излу­чением.

В 1913 г. французский физик М. Саньяк, проводя опыты с целью проверки гипотезы ньютоновского «эфира», открыл вихревой оптичес­кий эффект. Суть его состоит в получении частоты сдвига бегущей ин­терференционной картины в результате сложения направленных на­встречу друг другу излучений от источника, размещенного на вращаю­щемся основании. В 1962 г. А. Розенталь и У. Мапек предложили для измерения скорости вращения Земли использовать датчик угловой ско­рости, основанный на эффекте Саньяка, с лазером в качестве источни­ка бегущей волны. Это была принципиальная схема квантового гиро­скопа.

В 1948 г. Д. Габор, занимаясь улучшением качества изображения в электронных микроскопах, открыл новый метод восстановления амп­литуды и фазы световых волн. Восстановление цветных трехмерных изображений, дающих полное ощущение объемности,— одна из самых ярких и чудесных возможностей голографии. Можно с уверенностью сказать, что свое второе рождение голография получила в 1962—1963 гг., когда и Ю. Н. Денисюк (СССР), и Э. Лейт, Ю. Упатниекс (США) применили для нее лазеры и методы лазерной техники.

Современный этап в развитии квантовой электроники и лазерной техники характеризуется внедрением лазерной технологии в промыш­ленное производство, исследованиями лазерного термоядерного син­теза и разработкой устройств когерентной и интегральной оптики. Интегрально-оптические устройства генерации, распространения, уси­ления, преобразования и детектирования лазерного излучения в тон­копленочных волноводных структурах — реальность сегодняшнего дня.

Квантовые приборы, устройства и системы в основном можно класси­фицировать следующим образом:

квантовые стандарты длины, частоты и времени;

квантовые усилители оптического (лазерные усилители) и СВЧ-диапазона длин волн (молекулярные, парамагнитные и т. д.);

лазеры;

преобразователи частоты лазерного излучения;

лазерные модуляционные устройства;

лазерные системы (лидары, гирометры, лазерные доплеровские из­мерители угловой скорости, системы оптической связи, вычислители и т. д.); лазерные технологические методы и оборудование для обработки материалов, запись и отображение информации, лазерные интеграль­но-оптические устройства и т. д.



Похожие страницы:

  1. Лазерное излучение (3)

    Реферат >> Безопасность жизнедеятельности
    ... влияния лазерного излучения Лазерные излучения, их роль в процессах жизнедеятельности В связи с широким применением лазерных источников излучения в ... оптикой позволяет резко расширить возможности его применения в медицине. По гибкому светопроводу Л. ...
  2. Особенности лазерного излучения

    Реферат >> Биология
    ... 1. Особенности лазерного излучения…………………………………...…5 2. Лазерная технология……………………………………………….……12 3. Применение лазеров в военной технике (лазерная локация) ……..… ... ширине спектра лазерного излучения. Зная мощность лазерного излучения, ширину его спектра и ...
  3. Уникальные свойства лазерного излучения

    Курсовая работа >> Физика
    ... соответствующей ширине спектра лазерного излучения. Зная мощность лазерного излучения, ширину его спектра и угловую расходимость ... лазера в связи с его практическими применениями. В настоящее время области применения лазеров расширяются с каждым ...
  4. Лазерная маркировка защита промышленной продукции от подделки

    Реферат >> Промышленность, производство
    ... поверхности маркируемого материала под воздействием лазерного излучения. Изменение его оптических, химических или геометрических ... одной из наиболее эффективных областей применения лазерного метода. Поскольку при этом оказывается ...
  5. Лазеры и их применение (2)

    Реферат >> Физика
    ... Высокая монохроматичность и когерентность лазерного излучения обеспечивают успешное применение лазеров в спектроскопии, ... направленность лазерного излучения обеспечивают успешное применение лазеров в военной технике. Направленность лазерного излучения, его ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0017280578613281