Мощный лазер: Ультрафиолетовый лазер своими руками. Как сделать мощный лазер в домашних условиях. Особенности производственных лазерных резаков

Содержание

Самый мощный лазер в Новосибирске: 500-товаров: бесплатная доставка, скидка-86% [перейти]

Партнерская программаПомощь

Новосибирск

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Одежда и обувь

Стройматериалы

Стройматериалы

Текстиль и кожа

Текстиль и кожа

Здоровье и красота

Здоровье и красота

Детские товары

Детские товары

Продукты и напитки

Продукты и напитки

Электротехника

Электротехника

Дом и сад

Дом и сад

Промышленность

Промышленность

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство

Торговля и склад

Торговля и склад

Все категории

ВходИзбранное

Самый мощный лазер

Home and Kids / Охотничья Зеленая лазерная указка YL-Laser(самый мощный лазер 532нм) 303 USB, игрушки для кошек Home and Kids 51443296 купить в интернет-магазине Wildberries

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Самая мощная лазерная указка Gold Dragon 100000 mW, синяя 445 нм Тип: указка, Цвет: синий

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

699

1299

Зеленая лазерная указка мощная, обжигающая TimPax на аккумуляторе с насадками, диммером/ Зеленый луч для учителя, презентаций, конференций/ Лазер для подачи сигнала и туризма

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

799

2149

Мощная лазерная указка зеленая / Лазер зеленый / на 5000 mW (усиленная) с ключом и аккумулятором

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

607

1779

Зеленая Лазерная Указка Мощная, Обжигающая На Аккумуляторе С Насадками, Диммером/ Зеленый Луч Для Учителя, Презентаций, Конференций/ Лазер Для Подачи Сигнала И Туризма

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Самый мощный мини-рэбит Erotic Fantasy с 7 функциями фиолетовый

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

695

1200

Самая мощная аккумуляторная батарея. Аккумулятор 26650 LiitoKala Lii-51S,аккумулятор для устройств,Li аккумулятор,Li батарея,АКБ 26650

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

820

5990

Мощная лазерная указка зеленая лазер 303 (усиленная) зелёный луч Тип: Указка, Размер: Длина 10.000

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

264

383

Самая мощная раскраска для фанатов Minecraft (неофициальная, но оригинальная) Тип: Раскраска,

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

3 190

3990

Новый САМЫЙ МОЩНЫЙ Умный выключатель 3 группы на 3000вт + розетка для Алисы с WIFI работает без шлюза

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

Лазер «Самый милый лазер»

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лазер ‘Самый милый лазер‘ Вес: 25, Объем продукта: 0. 1875, Объем бокса: 96

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лазер «Самый милый лазер»

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Лазер «Самый милый лазер»

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

1 679

3871

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 50х30 мм (50 на 30) металлоискатель, N52 сила сцепления 130 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1 789

6936

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 50х30 мм (50 на 30) металлоискатель ,N52, сила сцепления 130 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

3 799

14397

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 70х30 мм (70 на 30) металлоискатель , N52, сила сцепления 185 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1 797

6972

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 50х30 мм (50 на 30) металлоискатель ,N45, сила сцепления 115 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 50х30 мм (50 на 30) металлоискатель ,N45, сила сцепления 115 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 299

6402

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 60х30 мм (60 на 30) металлоискатель, N52, сила сцепления 160 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

829

2997

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 40х10 мм (40 на 10) металлоискатель , N45, сила сцепления 35 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Самый мощный яркий светодиодный фонарик с большим радиусом действия, мощный телескопический сильный фонарь с фокусировкой, фонасветильник с фонарь

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

1 149

4161

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 40х20 мм (40 на 20) металлоискатель , N52, сила сцепления 75 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 185

3598

Неодимовый мощный магнит MaxPull диск 50х30 мм сплав N42 сила сцепления 110 кг Цвет: серебристый,

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 320

2937

WK20S мощный фонарь для дайвинга IPX8 водонепроницаемый фонарь для подводного плавания перезаряжаемый макс. 2000 люмен SST40 HD LED 4 режима

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

16 324

Фонарик мощный, 20000 люмен, светодиодный, 1160 м, фонарь Тип: фонарь, Производитель: IMALENT,

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Амалаки — самый знаменитый фрукт в Индии, мощный растительный антиоксидант, иммуномодулятор

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

829

2997

Неодимовый мощный сильный Магнит диск 40х10 мм (40 на 10) металлоискатель , N45, сила сцепления 35 кг

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 страница из 18

Sasapost (Египет): американцы создают самый мощный лазер в истории. Что это значит?

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ

Читать inosmi.ru в

США одержимы идеей создания самого мощного лазерного оружия в мире. И дело не только в фильме «Звездные войны», как полагает издание. Похоже, стимул активизировать усилия возник как раз после успехов России в этой области. Чего добились американцы на сегодняшний день — в статье Sasapost.

Одержимость американцев лазерным оружием была хорошо проиллюстрирована в научно-фантастическом фильме «Звездные войны», где воины обладали лазерными мечами и могли разрубить противника пополам, а иногда — сжечь и превратить его в пепел. И теперь с появлением сообщений о разработке самого мощного лазерного оружия американский интерес к нему воплотился в реальность и уже в более усовершенствованной форме, чем в случае мечей в «Звездных войнах».

Самое мощное лазерное оружие в истории

В наше время лазерное оружие обычно имеет большие размеры, и лазерный луч в течение какого-то времени должен быть наведен на недвижимый объект. Как следствие, применение лазера в качестве оружия считалось американскими военными весьма ограниченной альтернативой. Например, оно неэффективно в борьбе с движущимися целями. Тем не менее в настоящее время Соединенные Штаты активно работают над решением данной проблемы.

Согласно научным и военным источникам, включая американский сайт New Scientist, в настоящее время американская армия работает над созданием самого мощного лазерного оружия в истории. Сегодня это оружие в миллион раз мощнее существующих лазерных систем, и, согласно недавним заявлениям американских военных, оно должно быть готово к испытаниям в августе 2022 года.

Как отмечалось выше, лазерный луч требует непрерывной фокусировки на цели, в то время как технология, которую Америка должна получить ближе к концу 2022-го, представляет собой нечто совершенно новое — тактический ультракороткий импульсный лазер, или UPSL (The Tactical Ultrashort Pulsed Laser). В чем же разница между новой военной разработкой и старыми методами применения лазера?

Разница значительная. В любом конфликте такое оружие изменит расклад сил в пользу армии США. Представьте себе пули, способные расплавить любую цель или превратить ее в пепел в одно мгновение, даже если она движется. Это и есть технология UPSL, над созданием которой сегодня работают американские военные.

Лазерные пули: сейчас вы видите это, а теперь нет

Посмотрите на любой предмет, затем моргните и представьте, что в одно мгновение этот объект исчез. Способность импульсов или лазерных пуль уничтожить цель напоминает магию. Главная цель разработчиков нового американского оружия — добиться, чтобы сила этих импульсов составляла два тераватта за бесконечно маленький промежуток времени, эквивалентный 200 фемтосекундам, или четверти миллиона секунды.

Быстрее мгновения пользователь оружия должен уничтожить неподвижную или движущуюся цель и сбить с толку вражеские оптические датчики. Если раньше в ходе применения лазерного оружия военные могли получить ожоги и временно ослепнуть, новая технология обеспечивает солдатам супер защиту, не причиняя им никакого вреда.

Применение лазера на поле боя — воплощение давней американской мечты

Впервые слово «лазер» в отношении оружия стало использоваться в США в 1960 году. Именно тогда страна начала проявлять интерес к применению данной технологии в военных целях. В 1963 году участники секретной конференции Министерства обороны США оценили военные возможности лазера на официальном уровне. Следующие четыре десятилетия размер, вес и мощность лазерного оружия являлись главными препятствиями на пути к его применению американскими вооружёнными силами. Однако технологический прогресс последних лет позволил осуществить мечту Соединенных Штатов и вооружить их солдат лазером.

О технологии ультракороткого тактического импульсного лазера впервые стало известно в 2014 году. «На поле боя нет волшебных пуль», — так выразился в 2020 году Крис Фрай, директор одного из подразделений Northrop Grumman Corp, американской международной компании, специализирующейся на авиационных и оборонных технологиях. Она является одним из крупнейших производителей вооружений.

Как подчеркнул Крис Фрай, несмотря на это, его компания при участии армии США изучает различные варианты создания лазерного оружия, а также его слабые и сильные стороны, чтобы американские военные могли защитить себя одновременно от 30 враждебных объектов в воздухе и шести на земле.

Мгновенные боевые преимущества

Применение лазерных технологий в качестве оружия дает американской армии многочисленные боевые преимущества. Такое оружие уже не будет представлять собой огромное устройство, установленное на одном месте. Лазерными боеприпасами будут оснащены автомобили, самолеты, а также военно-морские силы США. Таким образом лазерное оружие может применяться на всех полях сражений. В середине 2020-го американские ВМС провели испытания лазерного оружия, назвав его также ультразвуковым, а позже сообщили об этом общественности.

По мнению американских военных, технология ультракоротких тактических импульсных лазеров является более эффективным способом сбивать такие объекты, как крылатые ракеты: они уничтожаются в мгновение, не подвергая опасности ни одного военного.

Согласно заявлениям армии США, по окончании работы над проектом создания лазерного оружия оно станет частью системы противовоздушной обороны страны и ее союзников. Кроме того, лазерное оружие будет применяться для комплексной защиты важнейших активов на территории США, и в течение пяти лет (с 2020 года) его получит каждая крупная база страны.

По мнению экспертов, лазерное оружие позволяет ВМС США эффективно защищать свои корабли от неограниченного количества ракет и беспилотников, а база или флот, имеющие такие технологии, могут за мгновение уничтожить любое количество вражеских целей. Также следует упомянуть о способности этого оружия атаковать маневренные ракеты и вести точный бой на нескольких этапах реагирования, начиная с обнаружения цели и заканчивая ее уничтожением.

Позволяют ли эти возможности и преимущества новой разработки, которые можно назвать смертоносными, сделать вывод, что лазер — это новое ядерное оружие? В течение многих лет ядерное оружие было инструментом, которым во время политических конфликтов угрожал каждый его обладатель. Одновременно с этим обладание ядерным оружием было поводом для обвинений в адрес некоторых стран ввиду степени его разрушительности. Так возможно ли, что в будущем лазерное оружие станет таким же средством давления и предупреждения? Вероятно, сейчас оно не будет применяться на межконтинентальном уровне, но мы не знаем, какое будущее будет уготовано нам новыми технологиями.

Насколько опасен хулиган с лазерной указкой?

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Подпись к фото,

Луч лазера, направленный на самолет, может ослепить пилота и поставить под угрозу жизнь пассажиров и членов экипажа

Хулиганская выходка с ослеплением лазером пилота
самолета авиалиний Virgin Atlantic, взлетавшего в ночь на понедельник из лондонского аэропорта Хитроу, далеко не первая.

По данным Британской ассоциации пилотов (BALPA), в 2015 году примерно половина летного состава подверглась
лазерным атакам.

Несмотря на то, что во всех этих случаях обошлось без катастроф, не всегда такие происшествия остаются без последствий.

Так, в ноябре 2015 года при посадке в Хитроу лайнера авиакомпании British Airways второй пилот подвергся облучению мощным лазером и получил серьезное повреждение сетчатки глаза.

Генеральный секретарь BALPA Джим Макослан настроен очень жестко: по его мнению, против лазерных хулиганов впору применять «военную силу».

Что нужно знать о лазерах

Лазеры являются устройствами, которые вырабатывают концентрированный луч света. Но от других источников света, таких как электрическая лампочка, они сильно отличаются.

Лампа дает рассеянное излучение, которое распространяется во все стороны и, следовательно, может осветить комнату.

Лазерный луч производит излучение в узком диапазоне волн, образуя концентрированный, не толще карандаша, луч, который можно направлять на большие расстояния.

Иметь лазер — не преступление

Владение таким предметом само по себе не является нарушением закона, однако вступивший в силу в 2010 году британский закон гласит, что если человек преднамеренно светит лазером в глаза водителя или в кабину самолета, то он совершает преступление, за которое может на пять лет отправиться за решетку.

Автор фото, SCIENCE PHOTO LIBRARY

Подпись к фото,

В медицине используются мощные лазеры

В других странах, таких как Австралия, Новая Зеландия и США, лазерные атаки считаются преступлением и караются жестче.

После ряда серьезных инцидентов, связанных с лазерными атаками на пилотов полицейских вертолетов, Национальная служба воздушной полиции Британии настаивает на введении более строгих законов, регламентирующих приобретение и использование лазерных устройств.

А Агентство по охране здоровья предлагает запретить свободное обращение мощных лазеров выше второго класса мощности. Сейчас мощные лазеры можно купить в интернете, заплатив за них от 20 до 500 фунтов стерглингов (30-750 долларов США).

Опасный зеленый цвет

Если вам в глаз направить лазерный указатель, вы ощутите яркую вспышку. Это может отвлечь вас, привести к временной потере зрения в пораженном глазу, а иногда и вызвать так называемое остаточное изображение на сетчатке, то есть оптический обман.

Подпись к фото,

В 2015 году половина британских летчиков подверглась лазерным атакам

Обычные лазерные указки проецируют узкий пучок света, но его диаметр расширяется по мере увеличения расстояния. Более мощные лазеры могут вызвать более серьезные повреждения — у пострадавшего в глазах долго плавают большие темные пятна, иногда даже наблюдается кровотечение.

Лазеры, используемые для игр, как правило, испускают инфракрасные сигналы.

Человеческий глаз не может видеть лазерный луч с длиной волны выше или ниже определенного уровня.

Длина волны света в лазерах обычно измеряется в нанометрах (нм) — это одна миллиардная часть метра. Лазеры, которые можно купить в магазинах, чаще всего или красного цвета (длина волны 630 и 670 нм), зеленого (532 нм) или синего (примерно 445 нм).

Наиболее опасные лазеры обычно излучают зеленый свет.

Существует четыре класса лазеров, различающихся по мощности:

Класс 1

Лазеры первого уровня мощности (класс 1 и класс 1M) безопасны и не могут вызвать травму глаза.

Автор фото, ap

Подпись к фото,

От лазерных хулиганов нередко страдают и спортсмены. На фото: Уэйна Руни ослепили лазером в момент, когда он бил пенальти

Но к этой категории относятся и более мощные лазеры, оборудованные специальными защитными кожухами, например, CD-лазеры и лазерные принтеры.

Некоторые средства волоконно-оптической связи используют лазеры класса 1M.

Класс 2

Более мощные, чем класс 1, но также считающиеся безопасными, поскольку они работают импульсно: такие устанавливают, например, на дискотеках.

Автор фото, THINKSTOCK

Подпись к фото,

Сканер штрихкода также использует лазер

Ко второму классу относятся также некоторые лазерные указки, используемые преподавателями или лекторами на конференциях, а также сканеры штрих-кодов.

Некоторые лазеры, используемые строителями для выставления уровня и ориентиров, относятся к классу 2М.

Класс 3

Класс 3 имеет два уровня — класс 3R и класс 3B. К классу 3R относятся бытовые лазерные инструменты и мощные лазерные указки. Все они опасны для зрения.

Автор фото, AFP

Подпись к фото,

Промышленные лазеры могут резать бревна и даже сталь

Устройства класса 3В могут вызвать серьезное повреждение глаз в зависимости от мощности и продолжительности воздействия.

К ним относятся лазеры, используемые для физиотерапевтических процедур и в научных исследованиях.

Класс 4

Лазеры самого высокого уровня (класса 4 и класса 4М), как правило, работают от электросетей и используются в медицине (например, в лазерной хирургии), научных исследованиях, промышленности, армии, иногда в световых шоу.

Они не предназначены для работы в качестве лазерных указок и могут привести к серьезным травмам глаз и кожи, а также вызвать пожар.

Верхнего предела мощности у лазеров класса 4 нет — некоторые способны резать сталь. В 2015 году испытатели корпорации «Боинг» в порядке эксперимента уничтожили при помощи мощного лазера беспилотный летающий аппарат.

Первый свет самого мощного лазера в США

Лазер ZEUS в Мичиганском университете начал эксперименты по вводу в эксплуатацию

Опубликовано:
14 сентября 2022 г.
Контакт:
  • Кейт Макалпайн
Социальные сети:

Лазер, который станет самым мощным в США, готовится отправить свои первые импульсы в экспериментальную мишень в Мичиганском университете.

Финансируемый Национальным научным фондом, он станет местом назначения для исследователей, изучающих экстремальную плазму в США и во всем мире.

Названная ZEUS, лазерная система сверхкоротких импульсов, эквивалентная зетаваттам, будет исследовать физику квантовой вселенной, а также космоса, и, как ожидается, внесет свой вклад в новые технологии в медицине, электронике и национальной безопасности.

«ZEUS будет самым мощным лазером в США и одной из самых мощных лазерных систем в мире. Мы с нетерпением ждем расширения исследовательского сообщества и привлечения людей с новыми идеями для экспериментов и приложений», — сказал Карл Крушельник, директор Центра сверхбыстрых оптических исследований Жерара Муру, в котором находится ZEUS, и университетский профессор Генри Дж. Гомберга. инженерии.

Первая целевая область, которая заработает, — это целевая область с высокой повторяемостью, в которой проводятся эксперименты с более частыми, но менее мощными лазерными импульсами. Выпускник Мичигана Франклин Доллар, адъюнкт-профессор физики и астрономии Калифорнийского университета в Ирвине, является первым пользователем, и его команда исследует новый вид рентгеновского изображения.

Они будут использовать ZEUS для отправки импульсов инфракрасного лазера в газовую мишень из гелия, превращая ее в плазму. Эта плазма ускоряет электроны до высоких энергий, и эти электронные пучки затем раскачиваются, создавая очень компактные импульсы рентгеновского излучения.

Команда Доллара исследует, как создавать и использовать эти новые виды источников рентгеновского излучения. По его словам, поскольку мягкие ткани поглощают рентгеновские лучи с одинаковой скоростью, обычные медицинские рентгеновские аппараты должны доставлять высокие дозы радиации, прежде чем они смогут отличить опухоль от здоровой ткани.

Но во время учебы в докторантуре под руководством Крушельника Доллар использовал предшественника ZEUS для изображения стрекозы, продемонстрировав обещание лазероподобных рентгеновских импульсов. Различные мягкие ткани панциря стрекозы в разной степени задерживали рентгеновские лучи, создавая интерференционные картины в рентгеновских волнах. Эти картины выявили мягкие структуры с очень короткими импульсами рентгеновского излучения — несколько миллионных миллиардных долей секунды — и, следовательно, малыми дозами рентгеновского излучения.

«Мы могли видеть каждый маленький орган, а также крошечные микроволоски на его ноге», — сказал Доллар. «Очень интересно думать о том, как мы могли бы использовать эти лазерные рентгеновские лучи для получения изображений с низкой дозой, используя тот факт, что они похожи на лазер, вместо того, чтобы полагаться на абсорбционную визуализацию прошлого. ”

В этом первом запуске команда ZEUS начинает с мощности 30 тераватт (30 триллионов ватт), что составляет около 3% от мощности самых мощных лазеров в США и 1% от возможной максимальной мощности ZEUS.

«Во время эксперимента мы направим первый свет в камеру-мишень и добьемся этого уровня в 300 тераватт», — сказал Джон Нис, научный сотрудник в области электротехники и вычислительной техники.

Нис руководит строительством лазера вместе с Анатолием Максимчуком, ученым-исследователем в области электротехники и вычислительной техники, который руководит разработкой экспериментальных участков.

(Слева направо) Инженер-лазер Лорен Вайнберг, научный сотрудник Джон Нис и инженер-исследователь Галина Калинченко позируют для фотографий во время работы над лазером ZEUS на лазерной установке NSF ZEUS в Мичиганской инженерной лаборатории. Изображение предоставлено: Марчин Щепански, штат Мичиган, штат Мичиган, инженеры

. Команда Dollar планирует вернуться поздней осенью для еще одного запуска, стремясь к полной мощности, предназначенной для целевой области с высокой повторяемостью, 500 тераватт. Максимальная мощность в 3 петаватт или квадриллион ватт будет направлена ​​на различные целевые области, которые будут завершены позже. Первое испытание с использованием целевой области для характерного эксперимента ZEUS ожидается в 2023 г.

Этот эксперимент будет использовать лазер для генерации пучка высокоскоростных электронов, а затем запускать электроны непосредственно в лазерные импульсы. Для электронов это имитирует зетаваттный лазерный импульс — в миллион раз мощнее, чем 3 петаватт ZEUS. Помимо исследования основ нашего понимания квантовой вселенной, ZEUS позволит исследователям изучить, что происходит внутри некоторых из самых экстремальных объектов в космосе.

«Магнетары, которые представляют собой нейтронные звезды с чрезвычайно сильными магнитными полями вокруг них, и такие объекты, как активные галактические ядра, окруженные очень горячей плазмой — мы можем воссоздать микрофизику горячей плазмы в чрезвычайно сильных полях в лаборатории», — сказала Луиза Виллингейл, заместитель директора ZEUS и доцент кафедры электротехники и вычислительной техники.

ZEUS предлагает не только научные и технологические возможности, но и, благодаря усилиям всей дисциплины по увеличению числа специалистов в области лазерной физики, создает возможности для карьерного роста. Доллар привел всю свою команду, чтобы получить практический опыт эксперимента по вводу в эксплуатацию лазера мирового класса.

«В Michigan Engineering нам повезло, что у нас есть одни из самых сильных академических и исследовательских возможностей в мире, и мы используем эти возможности для улучшения жизни реальных людей. ZEUS демонстрирует нашу приверженность фундаментальной науке — использование инженерии для понимания материи на ее самых базовых уровнях, а затем использование этих знаний для поиска решений реальных проблем», — сказал Алек Д. Галлимор, декан инженерного факультета Роберта Дж. Власика.

Первая веха эксперимента кажется особенно тяжелой из-за того, что пандемия нарушила строительство на раннем этапе, когда команда все еще перестраивала здание для размещения лазера гораздо большего размера. Менеджер проекта Франко Байер пересмотрел графики, определив работу, которую можно было бы выполнять параллельно, а не последовательно, чтобы максимально приблизиться к первоначальным срокам.

«Наша команда в ZEUS очень рада, что наша тяжелая работа окупилась, и, несмотря на все задержки с доставкой оборудования после пандемии, мы идем по графику в соответствии с нашим первоначальным графиком. Этот эксперимент — начало постепенного наращивания мощности до полного ввода в эксплуатацию осенью 2023 года», — сказал Байер.

Крушельник также является профессором ядерной инженерии и радиологических наук, а также электротехники и вычислительной техники. Галлимор также является профессором инженерии Ричарда Ф. и Элеоноры А. Таунер, профессором Артура Ф. Турнау и профессором аэрокосмической техники.

Мощные лазеры, объяснение в RP Photonics Encyclopedia; мощный, твердотельный, стержневой, пластинчатый, тонкодисковый, волоконный лазер

Домашний Викторина Руководство покупателя
Поиск «> Категории Глоссарий Реклама
Прожектор фотоники Учебники
Показать статьи A-Z

Примечание: поле поиска по ключевому слову статьи и некоторые другие функции сайта требуют Javascript, который, однако, отключен в вашем браузере.

можно найти в Руководстве покупателя RP Photonics.
Среди них:

Дополнительные сведения о поставщике см. в конце этой статьи энциклопедии или перейдите на страницу

.

Список поставщиков мощных лазеров

Вас еще нет в списке? Получите вход!

Используя наш рекламный пакет, вы можете разместить свой логотип и далее под описанием вашего продукта.

Лазеры с высокой выходной мощностью необходимы для ряда лазерных применений, например, для

  • лазерная обработка материалов (лазерная сварка, резка, сверление, пайка, маркировка, закалка и лазерная модификация поверхности)
  • крупномасштабные лазерные дисплеи (→  Источники RGB )
  • дистанционное зондирование (например, с помощью LIDAR)
  • медицинские приложения (например, хирургия)
  • военные применения (например, противоракетное оружие)
  • фундаментальная наука (например, физика высокой интенсивности или ускорение частиц)
  • индуцированный лазером ядерный синтез (например, в проекте NIF)

Обработка материалов с помощью мощных лазеров является вторым по величине сегментом применения лазеров в мировом обороте (после средств связи).

Нет общепринятого определения свойства «высокая мощность»; в контексте лазерной обработки материалов это обычно означает несколько киловатт или, по крайней мере, несколько сотен ватт, тогда как для лазерных дисплеев несколько десятков ватт уже могут считаться высокой мощностью.
В некоторых областях эта маркировка присваивается просто за генерацию значительно более высокой выходной мощности, чем у других лазеров, основанных на той же технологии; например, некоторые «мощные» лазерные указки излучают несколько сотен милливатт, тогда как обычные лазерные указки ограничены несколькими милливаттами.

Дополнительные аспекты вступают в игру для импульсных лазеров.
Например, пиковая мощность может быть столь же важна, как и средняя выходная мощность для лазера с модуляцией добротности.
В зависимости от частоты повторения импульсов и длительности импульса пиковая мощность может быть очень высокой даже для лазера с умеренной средней выходной мощностью.
Обычно от мощного лазера ожидают высокой средней мощности, а не только высокой пиковой мощности.

Существует родственный термин высокоэнергетические лазеры , с акцентом на энергию импульса, а не на среднюю мощность.

Технические проблемы

Генерация высокой оптической мощности в лазерах сопряжена с рядом технических проблем:

  • Требуется один или несколько мощных источников накачки.
    В то время как ламповая накачка изначально была единственным жизнеспособным подходом для большинства твердотельных лазеров, накачка с помощью мощных лазерных диодов (диодных линеек или диодных блоков) становится все более и более распространенной.
    Лазеры с диодной накачкой в ​​настоящее время обеспечивают самую высокую выходную мощность в непрерывном режиме.
    Для очень высоких энергий импульса (например, десятки джоулей) ламповая накачка еще более практична.
  • По крайней мере, для долговременной работы в непрерывном режиме высокая эффективность настенного дюбеля является важным экономическим фактором.
    К сожалению, различные технические проблемы (например, тепловые эффекты, см. ниже) затрудняют достижение хорошего КПД при очень высоких уровнях мощности.
  • Даже в достаточно эффективной лазерной усиливающей среде значительная часть мощности накачки преобразуется в тепло, что может иметь ряд вредных побочных эффектов.
    В худшем случае термоиндуцированное напряжение приводит к разрушению лазерного кристалла.
    Мощные твердотельные лазеры также обладают сильной тепловой линзой, что существенно затрудняет достижение высокого качества луча.
    В лазерах с поляризованным выходом потеря деполяризации часто снижает эффективность.
    Таким образом, важными вопросами являются эффективный отвод тепла и управление тепловым режимом, и часто требуются дополнительные меры (например, в контексте конструкции резонатора) для преодоления различных видов тепловых эффектов.
  • В частности, в лазерах с модуляцией добротности могут возникать очень высокие оптические силы, которые могут привести к лазерному повреждению оптики (например, лазерных зеркал), например. через лазерный пробой.
    Даже если оптическая интенсивность остается значительно ниже порога повреждения всех оптических элементов, крошечные частицы пыли могут вызвать явления повреждения.
    Поэтому может быть важно содержать лазерную установку в чистоте, т.е. работая в герметичном корпусе, который можно открывать только в чистом помещении.
    Кроме того, может оказаться необходимым использовать прецизионную оптику с высоким порогом оптического повреждения.
  • Различные типы нелинейных эффектов также могут стать актуальными, особенно в мощных волоконных лазерах.
    Примерами являются вынужденное комбинационное рассеяние, рассеяние Бриллюэна и четырехволновое смешение.
  • Лазерные резонаторы с большой эффективной площадью мод, как правило, чувствительны к смещению и вибрациям оптических компонентов.
    Поэтому может быть сложнее добиться надежной работы без обслуживания и хорошей стабильности наведения луча.
  • Требуемые системы охлаждения, основанные, например, на вентиляторах или потоке воды, создают вибрации, которые могут повлиять на работу лазера.
    Кроме того, они могут снизить надежность системы, т.е. из-за протечек воды, недостаточного потока воды и осаждения грязи в каналах воды.

Типы мощных лазеров

Существует несколько различных типов мощных лазеров:

  • Мощные диодные линейки и диодные сборки уже упоминались выше как возможные источники накачки для твердотельных лазеров.
    Они позволяют генерировать киловатты выходной мощности, но с плохим качеством луча.
    Для некоторых приложений, где качество луча не имеет существенного значения, прямое использование мощных лазерных диодов (→  диодные лазеры прямого действия ), например. для лазерной сварки, пайки и пайки, наплавки и термической обработки, является интересным вариантом, предлагающим сравнительно простое, компактное, экономичное и энергоэффективное решение.
  • Существуют различные типы объемных твердотельных лазеров с ламповой или диодной накачкой.
    Стержневые лазеры можно оптимизировать до нескольких киловатт выходной мощности, но дифракционно-ограниченное качество пучка возможно только до нескольких сотен ватт (при значительных усилиях).
    Плоские лазеры могут быть разработаны на десятки киловатт и более с относительно высоким качеством луча.
    Лазеры с тонким диском легко генерируют сотни ватт или даже несколько киловатт с качеством луча, ограниченным дифракцией, и могут достичь этого даже при уровнях мощности, значительно превышающих 10 кВт (с использованием нескольких лазерных головок в лазерном резонаторе).
    Их энергоэффективность обычно довольно высока, намного выше 50 % оптического к оптическому.
  • Мощные волоконные лазеры и усилители могут генерировать мощность до нескольких киловатт с лучами, близкими к дифракционно-ограниченным, и высокой энергоэффективностью.
    При ослаблении требований к качеству луча возможны даже значительно более высокие мощности.
    Строго говоря, такие волоконные устройства часто представляют собой не лазеры, а конфигурации усилителя мощности задающего генератора (MOPA).
  • Некоторые газовые лазеры, напр. CO 2 лазеры и эксимерные лазеры также подходят для сотен или тысяч ватт выходной мощности.
    Обычно они работают в других спектральных областях, чем твердотельные лазеры, т.е. в среднем инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне.
  • Существуют химические лазеры с выходной мощностью в несколько киловатт или даже мегаватт, исследованы, например, в контексте противоракетного оружия.
  • Некоторые лазеры на свободных электронах могут генерировать очень высокую выходную мощность даже в экстремальных областях спектра, но они большие и дорогие.

Возможно, не очень практичная, но теоретически очень интересная концепция мощного лазера — это лазер со сбалансированным излучением.
Здесь выделение тепла в усиливающей среде по существу устраняется оптическим охлаждением.
Однако эффективность преобразования энергии довольно низкая.

Аспектом, имеющим большое значение для дальнейшего развития лазеров, является масштабирование мощности , основанное на определенных архитектурах лазеров с масштабированием мощности.
Даже для немасштабируемых типов лазеров может быть очень полезно понять свойства масштабирования различных частей или методов.

Вопросы безопасности

Использование мощных лазеров поднимает важные вопросы лазерной безопасности:

  • Выходная мощность намного выше, чем может выдержать любой глаз, поэтому необходимо надежно предотвратить попадание в глаз даже крошечных паразитных отражений.
    Даже использование сильно поглощающих лазерные защитные очки может быть недостаточным, поскольку такие очки могут быть не в состоянии выдерживать такую ​​высокую оптическую интенсивность в течение более чем короткого промежутка времени.
  • Кожа и одежда рабочих также подвергаются риску в условиях, когда оптическая сила и сила света достаточны, например, для лазерной резки металлов.
  • Мощные лазерные лучи могут сжигать такие материалы, как пластик или дерево.
    Это легко происходит уже при мощности лазера порядка 1 Вт.
    Поэтому противопожарная защита является важным вопросом.
    Кроме того, необходимо избегать образования ядовитых паров или эффективно удалять такие пары.
  • Существуют различные виды рисков, не связанные с самими лазерными лучами.
    В частности, в мощных источниках электропитания часто используется высокое электрическое напряжение, что может привести к поражению электрическим током.
    Силовые кабели, которые могут быть повреждены в суровых промышленных условиях, также могут представлять опасность.

Важным принципом безопасности при работе с мощными лазерами является ограждение лазерной установки прочным корпусом, а в идеале и всей зоны, где могут находиться опасные лазерные лучи.
Блокировки могут предотвратить работу лазера, когда люди находятся в опасной зоне.

Поставщики

В Руководстве покупателя RP Photonics указан 91 поставщик мощных лазеров. Среди них:

Bright Solutions

Bright Solutions имеет различные виды мощных лазеров:

  • волоконно-оптические диодные лазерные модули BDL и BFD с выходной мощностью до 100 Вт в непрерывном режиме
  • субнаносекундные MOPA-лазеры Vento с длительностью импульса до 500 пс, до 200 кГц, средней мощностью до 100 Вт при 1064 нм или 50 Вт при 532 нм, например. для LIDAR или микропроцессорной обработки печатных плат
  • Высокоэнергетические лазеры Aero с мощностью до 200 мДж на 1064 нм, 100 мДж на 532 нм, для применения, например. в атмосферном LIDAR, LIBS или нелинейной спектроскопии

Kapteyn-Murnane Laboratories

Помимо использования во множестве приложений, для которых лазеры на титан-сапфире стали повсеместными, RAEA специально разработан как беспрецедентный источник для получения коротковолнового света посредством генерации высоких гармоник. Сила RAEA для этой цели реализуется в его вкладе в качестве одного из критических компонентов в источнике EUV/мягкого рентгеновского излучения Pantheon. Благодаря запатентованной технологии Permacool RAEA обеспечивает гибкость частоты повторения (до 200 кГц) для приложений, которые выигрывают от высокой средней мощности.

AeroDIODE

AeroDIODE предлагает мощные лазерные диоды с выходной мощностью до 150 Вт на длинах волн 808, 915, 976 или 1064 нм — доступны на складе или в сборе с драйвером лазерного диода «под ключ» с температурой воздушного охлаждения регулирование. Доступны версии с разъемом для оптоволокна высокой мощности или с 3-мм выходным коллиматором.

CNI Laser

Мощные лазеры CNI включают как лазеры DPSS, так и диодные лазеры. Они широко используются в медицине, научных исследованиях, обработке материалов и в промышленности. Доступные длины волн включают 532 нм, 556 нм, 589 нм.нм, 660 нм, 808 нм, 880 нм, 980 нм, 1064 нм, 1319 нм и другие. Средняя выходная мощность зеленых лазеров с длиной волны 532 нм может достигать 200 Вт, а инфракрасных лазеров с длиной волны 1064 нм — до 500 Вт. с выходной мощностью до 300 Вт. Также доступны отдельные диодные линейки.

AMPHOS

Сверхбыстрые лазерные системы от AMPHOS подходят для применения в лазерной обработке материалов, а также для научных исследований в областях с экстремальными параметрами. Высокая производительность, такая как средняя выходная мощность до 1 кВт при высоком качестве луча от Amphos5000, дает различные преимущества в различных областях применения.

Активные оптоволоконные системы

Сверхбыстрые лазерные системы AFS со средней мощностью в кВт и импульсной энергией в несколько мДж основаны на передовой волоконной технологии AFS. Они объединяют несколько каналов основного усилителя, используя когерентную комбинацию, технологию, которую AFS довела до промышленного класса. Все основные параметры контролируются программным обеспечением и могут быть настроены в широком диапазоне, что делает их чрезвычайно ценным инструментом для многочисленных приложений.

Lumibird

Lumibird производит широкий спектр мощных лазеров благодаря своему опыту в трех ключевых технологиях: импульсные твердотельные лазеры (наносекундный диапазон), непрерывные и импульсные волоконные лазеры и волоконные усилители, а также лазерные диоды. Предназначены для различных областей применения: в промышленности (производство, лидарные датчики), науке (лаборатории и университеты), медицине (офтальмология) и обороне.

Alpes Lasers

Для длин волн от 3,9 до 9,7 мкм компания Alpes Lasers предлагает несколько мощных лазеров Фабри-Перо мощностью до 1,5 Вт. Минимальная средняя мощность этих квантовых каскадных лазеров составляет 1 Вт, а пиковая мощность превышает 9 Вт. Доступные в коллимированном корпусе HHL со специальным драйвером, эти лазеры могут использоваться для оптической связи в свободном пространстве, энерговыделения, освещения и ИК-противодействия.

Вопросы и комментарии от пользователей

Здесь вы можете задать вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о принятии на основе определенных критериев. По существу, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы удалили его в ближайшее время. (См. также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личную обратную связь или консультацию от автора, свяжитесь с ним, например. по электронной почте.

Ваш вопрос или комментарий:

Проверка на спам:

  (Пожалуйста, введите сумму тринадцати и трех в виде цифр!)

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже отзовете свое согласие, мы удалим эти материалы.) Поскольку ваши материалы сначала просматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

См. также: высокоэнергетические лазеры, тепловое линзирование, нелинейность, масштабирование мощности лазеров, лазеры на тонких дисках, пластинчатые лазеры, стержневые лазеры, лазеры с ламповой накачкой, мощные волоконные лазеры и усилители, криогенные лазеры, радиационно-сбалансированные лазеры, прямые диодные лазеры, лазерная безопасность, лазерная обработка материалов
и другие статьи в категории лазерные устройства и лазерная физика

Автором этой энциклопедии является доктор Рюдигер Пашотта, основатель и исполнительный директор RP Photonics AG.
Как насчет индивидуального курса обучения от этого выдающегося эксперта в вашем регионе?
Свяжитесь с RP Photonics, чтобы узнать, как его технические консультационные услуги (например, дизайн продукта, решение проблем, независимые оценки, обучение) и программное обеспечение могут стать очень ценными для вашего бизнеса!

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем сайте, в социальных сетях, на дискуссионном форуме, в Википедии), вы можете получить необходимый код здесь.

HTML-ссылка на эту статью:

  
 Статья о мощных лазерах 
 в  
 Энциклопедия RP Photonics

С изображением для предварительного просмотра (см. поле чуть выше):

  
  alt ="article">

Для Википедии, например. в разделе «==Внешние ссылки==»:

 * [https://www.rp-photonics.com/high_power_lasers.html 
 статья 'Мощные лазеры' в Энциклопедии RP Photonics]

ZEUS Мичиганского университета станет самым мощным лазером в США

Местные новости


/ АП

ZEUS Мичиганского университета станет самым мощным лазером в США

ZEUS Мичиганского университета станет самым мощным лазером в США
01:46

ЭНН-АРБОР, Мичиган (AP) — Недавно построенный объект Мичиганского университета, в котором будет установлен самый мощный лазер в Соединенных Штатах, на этой неделе проводит свой первый эксперимент, поскольку страна стремится снова стать конкурентоспособной в этой области. мощных лазерных установок.

Эксперимент будет проводиться в ZEUS (сокращение от Zettawatt-Equivalent Ultrashort pulse laser System) исследователями из Калифорнийского университета в Ирвине. Они отправились в Анн-Арбор в рамках изучения чрезвычайно интенсивных взаимодействий света и материи и того, как такие взаимодействия можно использовать для уменьшения ускорителей частиц.

На пике своей мощности ZEUS будет лазером мощностью 3 петаватт.

Три петаватт — это «3 с 15 нулями после нее», — сказала Луиза Виллингейл, доцент кафедры электротехники и компьютерных наук в Мичигане.

Научный сотрудник Мичиганского университета Эндрю МакКелви смотрит на камеру выравнивания луча внутри лазерной установки ZEUS в пятницу, 2 сентября 2022 года, в Анн-Арборе, штат Мичиган. Недавно построенная установка станет домом для самого мощного лазера в США.

Майк Хаусхолдер / AP

И «3 петаватт в 3000 раз мощнее, чем энергосистема США», — сказала она.

Мичиган получил от Национального научного фонда 18,5 миллионов долларов на создание ZEUS в качестве международного пользовательского центра, финансируемого из федерального бюджета.

Первоначально объект, расположенный в здании, в котором находится Центр сверхбыстрых оптических исследований Жерара Муру Университета Массачусетса, будет принимать исследовательские группы, проводящие эксперименты, в которых используется часть потенциала полной мощности лазера. Система будет постепенно наращиваться, и ожидается, что ZEUS начнет свои характерные эксперименты осенью 2023 года.0023

США построили первый в мире петаваттный лазер четверть века назад, но не поспевают за более амбициозными системами в Европе и Азии. Хотя ZEUS не обладает такой же чистой мощностью, как его зарубежные современники, его подход будет имитировать лазер, который примерно в 1 миллион раз мощнее, чем его 3 петаватт.

ZEUS в первую очередь будет изучать экстремальную плазму, состояние материи, при котором у электронов достаточно энергии, чтобы покинуть атомы, создавая море заряженных частиц. Почти вся видимая Вселенная состоит из плазмы. Солнце является примером плазмы.

Ожидается, что эксперименты помогут понять, как Вселенная работает на субатомном уровне, а материалы меняются в быстрых временных масштабах. Ученые также надеются, что они приведут к разработке меньших и более компактных ускорителей частиц для медицинской визуализации и лечения.

ZEUS «будет иметь огромный спектр приложений в науке, технике, технике и медицине», — сказал Виллингейл.

Научный сотрудник Мичиганского университета Эндрю МакКелви осматривает прототип вакуумного совместимого держателя зеркала внутри лазерной установки ZEUS в пятницу, 2 сентября 2022 года, в Анн-Арборе, штат Мичиган. Недавно построенная установка станет домом для самого мощного лазера в США.

Майк Хаусхолдер / AP

Предложения по использованию ZEUS будут оцениваться внешней комиссией, состоящей из ученых и инженеров. Благодаря финансированию NSF пользователи, чьи предложения по экспериментам были выбраны для проведения исследований, не будут нести никаких расходов, кроме покрытия их собственных транспортных расходов на объект.

Предложения будут отобраны на основе научной ценности и технической осуществимости, сказал Виллингейл.

Франклин Доллар, адъюнкт-профессор кафедры физики и астрономии Калифорнийского университета в Ирвайне, и четыре аспиранта UCI прибыли в Мичиган на прошлой неделе, чтобы начать подготовку к эксперименту.

«Одной из основных проблем в нашей области является доступ к высококачественному интенсивному лазерному свету», — сказал Доллар. «Зевс будет не только самым мощным лазерным лучом на континенте, но, возможно, что более важно, он будет давать несколько мощных лучей.

тоже, — сказал он.

ZEUS — это модернизация 0,5-петаваттного лазера Мичиганского университета, известного как HERCULES.

Хотя исследователи из Мичигана в восторге от рождения Зевса, они осознают, что их соглашения об именах не совсем соответствуют хронологии греческой мифологии.