Lasery včera a dnes

  

Obrázek 7.11: První laser.

Současné lasery mohou být založeny na kvantových přechodech v plynech, pevných látkách, kapalinách, plazmatu nebo mohou využívat polovodiče i relativistické elektronové svazky. První funkční laser (Maiman 1960) byl pevnolátkový, jako lasující prostředí využíval krystal rubínu buzený světlem výbojky. Rubín je tvořen oxydem hliníku ($Al_20_3$), v němž byly některé hliníkové atomy (Z = 13) nahrazeny atomy chromu (Z = 24). Stimulovaný přechod pak probíhá mezi hladinami třikrát ionizovaného chromu za emise fotonu o energii 1.79 eV a vlnové délce 694 nm. Na prvním obrázku je snímek tohoto historického zařízení, jež spustilo lavinu laserových technologií. V centrální části snímky lze vidět tyčinku vybroušenou z krystalu rubínu, jež je buzena výbojkou ve tvaru spirály.

Kredit: Hughes Research Laboratory.

  

Obrázek 7.12: Laserový komplex NOVA.

Za tři desítky let, jež uplynuly od konstrukce prvního laseru, se lasery kvalifikovaly mezi nejvýznamnější technické prostředky dvacátého století s velmi rozsáhlými možnostmi využití. Paleta jejich aplikací zahrnuje komunikaci, multimediální techniku, kontrolu životního prostředí, významná technologická uplatnění, medicímu, kosmický výzkum, zbrojní systémy, studium nových zdrojů energie aj. Současné lasery mohou generovat pulsy o enerii mnoha desítek kilojoulů, jiné verse těchto zařízení pak pulsy o délce v oblasti desítek femtosekund, hustota toku optického záření dosažitelného lasery může být až v oblasti $10^{20}$ W / cm${}^2$. Na předkládaném snímku je pohled na laserový komplex NOVA používaný v Lawrence Livermore National Laboratory pro výzkum inerciální fíze, tj. ziskávání energie cestou termojaderných mikroexplosí. Systém používá jako lasující prostředí sklo dopované neodymem a v deseti svazcích o vlnové délce 0.35 mikrometru (druhá harmonická k základnímu záření neodymového laseru) může v pulsech o trvání řádově nanosekunda dát energii až 50 kJ.

Kredit: LANL, http://www.llnl.gov/PAO/photos/Nova10Beamcap.html

Zpět: Laser - aplikace kvantové O úroveň výše: Úvodní poznámky Pokračovat: Interakce laserového záření s látkou