Insoniyat fan va texnikasi tarixida lazer texnologiyasining tug'ilishini yorug'lik va materiya o'rtasidagi o'zaro ta'sirdagi inqilob deb atash mumkin. 1917 yilda Eynshteyn tomonidan rag'batlantirilgan nurlanish nazariyasini taklif qilgandan to 1960 yilda birinchi yoqut lazerini yaratgan Maymangacha, bu texnologiya yarim asr ichida sanoat, tibbiy yordam, aloqa va harbiy kabi turli sohalarga kirib, zamonaviy jamiyat rivojlanishining asosiy harakatlantiruvchi kuchiga aylandi. Optoelektronika sohasidagi mashhur texnologiya sifatida lazerlar nafaqat "yorug'lik" ning qo'llanilishi chegaralarini qayta belgilabgina qolmay, balki aqlli ishlab chiqarish, hayot haqidagi fanlar va fazoni tadqiq qilish kabi ilg'or-sohalarda ham cheksiz imkoniyatlarni namoyish etadi.
01 QISM
Lazerning tabiati
Lazerning mohiyati stimulyatsiya qilingan nurlanishning yorug'lik kuchaytirilishidir (LASER). Eynshteynning kvant nazariyasiga asoslanib, faollashtirilgan muhit (masalan, gaz, kristall), nasos manbai (energiya in'ektsiyasi) va optik rezonans bo'shlig'ining sinergik ta'siri orqali zarrachalar soni teskari va kuchayadi. Ruxsat etilgan fotonlar aloqa, ishlab chiqarish, tibbiyot va boshqa sohalar kabi zamonaviy texnologiyalar uchun asosiy yorug'lik manbasini qo'llab-quvvatlovchi yuqori kogerent (faza, chastota va yo'nalish izchil), o'ta monoxromatik (tor spektr), mukammal yo'nalish (kichik farqlanish burchagi) va juda yorqin nurni hosil qiladi. Lazerning tabiati uni bir vaqtning o'zida yuqori aniqlik, yuqori energiya va yuqori nazorat qilish talablariga javob beradigan yagona yorug'lik manbai qiladi. U optik tolali aloqa (optik tashuvchi), aniq ishlab chiqarish (engil pichoq), tibbiy jarrohlik (-invaziv bo'lmagan davolash), kvant texnologiyasi (yagona foton manbai) va tortishish to'lqinlarini aniqlash (interferometr) va boshqalar uchun jismoniy asos bo'lib, zamonaviy texnologiya va sanoat tuzilmasini butunlay o'zgartiradi.
02 QISM
Aloqa sohasida lazerni qo'llash
Lazer texnologiyasining asosiy afzalligi uning "to'rtta yuqori" xarakteristikasidadir: yuqori yo'naltiruvchanlik (nurning divergensiya burchagi atigi milliradian), yuqori monoxromatiklik (to'lqin uzunligining tozaligi 10^-6 nanometrga etadi), yuqori yorqinlik (quyosh nurining yorqinligidan o'nlab milliard marta) va yuqori kogerentlik (ko'p vaqt oralig'ining mukammal birligi). Bu xususiyatlar optoelektronika sohasida uchta asosiy texnik sohaning paydo bo'lishiga olib keldi.
Birinchisi, axborot optoelektronikasi, ma'lumotlar torrenti uchun "yorug'lik tezligi kanali", ikkinchisi bio-optoelektronika: hayot haqidagi fanlarning "yorug'lik antennasi" va uchinchisi - energiya optoelektroniği: aniq boshqarish uchun "yorug'lik pichog'i". Quyida biz asosan ushbu nozik{2}}yasalgan "engil pichoq" bilan tanishtiramiz.
Energiya tashuvchisi sifatida lazer mikron-darajada materiallarni aniq qayta ishlashga erisha oladi. Sanoat ishlab chiqarishida u an'anaviy mexanik ishlov berish modelini o'zining-kontaktsiz ishlov berish va kichik issiqlik-ta'sir zonasi kabi afzalliklari bilan bekor qiladi. Va u aniq ishlab chiqarish uchun yangi materiallarning yuqori talablariga ko'proq moslashadi.
03-QISM
Lazer bilan ishlov berishning afzalliklari
Lazerli "engil pichoq" yuqori aniqlik, yuqori samaradorlik va yuqori moslashuvchanlik afzalliklari bilan zamonaviy sanoatning ishlab chiqarish paradigmasini qayta shakllantirmoqda:
Super{0}}qattiq materiallarni qayta ishlashda lazer yuqori{1}}energiyali- nurni (nuqta diametri 10 mkm gacha kichik boʻlishi mumkin) fokuslash orqali toʻgʻridan-toʻgʻri materialni eritadi yoki bugʻlaydi, kontaktsiz ishlovga erishadi va mexanik kuchlanish natijasida yuzaga keladigan yoriqlar yoki deformatsiyalarning oldini oladi. Yangi materiallarni qayta ishlashda, mo'rt materiallarga duch kelganda, an'anaviy mexanik ishlov berish osonlikcha mikro yoriqlarga olib kelishi mumkin. Lazerli kesish lazer quvvat zichligini (104-10 daraja Vt/sm²) va skanerlash tezligini (20-80mm/s) nazorat qilish orqali lazer quvvati zichligini nazorat qilishi mumkin, diafragma ±2 mkm aniqligi bilan chipsiz kesishga erishadi.
Yarimoʻtkazgichli materiallarni (masalan, kremniy gofretlari) lazer bilan qayta ishlashda gofret ichida oʻzgartirilgan qatlam hosil qilish uchun femtosekundli lazerdan foydalaniladi va birlashtiruvchi kimyoviy oʻyma chip-5 mikrongacha boʻlgan kerfni yoʻqotib, integral mikrosxemalar miniatyurasini rivojlantirishga yordam beradi.
