Laserová technológia a špecialita laserovej techniky. „laserové zariadenia a laserové technológie“: školiteľská profesia a s kým pracovať

Najbežnejšie prijímacie skúšky sú:

  • ruský jazyk
  • Matematika (profil) - profilový predmet, podľa výberu vysokej školy
  • Informatika a informačné a komunikačné technológie (IKT) - podľa výberu vysokej školy

Pre moderný svet prestali byť lasery fantáziou: aktívne sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach, čím sa riešia mnohé problémy, ktoré predtým nemali žiadne odpovede. Technológie sú žiadané v medicíne a vo vojenských záležitostiach, vo výskumných aktivitách a vo výrobnom priemysle.

Napriek aktívnemu využívaniu laserov v reálnom svete sa stále zdajú väčšine incognita terra. A samotná veda sa stále aktívne rozvíja, takže špecialita 12.03.05 Laserová technológia a laserová technológia je sľubným smerom. Vyberajú si ho tí, ktorí sú pripravení skutočne prispieť k vzniku zásadne nových zariadení, materiálov, nástrojov.

Podmienky prijatia

Tento smer predpokladá schopnosť pracovať s poznatkami získanými zo sfér exaktných vied. K tomu však treba pridať analytické myslenie a schopnosť komplexne pokryť problémy. Uchádzač si pri prijatí určite preverí, ako je pripravený na takéto vážne úlohy. Aké predmety navštevujú bývalí študenti:

  • profilová matematika;
  • Ruský jazyk;
  • informatika a IKT/fyzika (voliteľné).

Budúce povolanie

Pregraduálne štúdium zahŕňa štúdium základného súboru odborov, na základe ktorých si budúci odborník bude môcť vybrať v prospech užšieho smerovania svojej činnosti. Môže ísť o priamu účasť na tvorbe nových zariadení, materiálov, vývoji inovácií a zlepšovaní existujúcich technológií. Špecialista môže tiež pracovať v oblasti softvéru súvisiaceho s laserovými témami. Niekto si vyberá organizačnú prácu, kontrolnú a projektovú činnosť.

Kde podať žiadosť

Bývalý študent môže zvládnuť sľubnú profesiu výberom takýchto univerzít v Moskve a ďalších mestách:

  • Moskovská štátna univerzita geodézie a kartografie;
  • Bauman Moskovská štátna univerzita;
  • Ruská štátna technologická univerzita. Ciolkovskij (MATI);
  • pobaltský štát tie. Univerzita VOENMEH pomenovaná po Ustinovovi;
  • Štátna univerzita leteckých prístrojov v Petrohrade.

Tréningové obdobie

Študent získa bakalársky titul o štyri roky neskôr, ak si po skončení jedenásteho ročníka vyberie denný odbor. Pri výbere externej alebo večernej formy musíte študovať päť rokov.

Disciplíny zahrnuté v priebehu štúdia

Vysokoškolský program je bohatý: zahŕňa rozvoj týchto predmetov:

  • laserová technológia: základy;
  • prijímače laserového žiarenia;
  • laserové žiarenie a jeho interakcia s hmotou;
  • počítačová inžinierska grafika;
  • kvantová elektronika: základy;
  • Veda o materiáloch;
  • nelineárna a koherentná optika;
  • metrológia a technika fyzikálneho experimentu.

Získané zručnosti

Počas školenia sa mladý špecialista naučí tieto zručnosti:

  • výskumná a dizajnérska činnosť: práca na laseroch, ich systémoch a technológiách;
  • tvorba opticko-elektronických zariadení, komponentov a zostáv pre ne a laserových inštalácií;
  • obsluha laserového zariadenia, jeho oprava a nastavenie;
  • kontrola kvality rôznych komponentov laserovej techniky a ich kontrola zhody s normami;
  • kreslenie pomocou výpočtovej techniky;
  • experimentálna práca: štúdium aspektov vplyvu laserového žiarenia na látky a materiály.

Vyhliadky na zamestnanie podľa profesie

Takýto špecialista sa môže spoľahnúť na vzrušujúcu kariéru vo výskumnom ústave, univerzite alebo vo výrobnom priemysle. Bývalý študent si tiež môže nájsť prácu v odvetviach, ktoré prevádzkujú moderné laserové technológie. Niekto začína kariéru na vlastnej univerzite, kde sa zamestnal ako laborant študujúci problematiku tejto oblasti.

Čo robí laserový profesionál?

Úroveň miezd v tomto odvetví je pomerne vysoká aj v počiatočnej fáze. Absolventi moskovských univerzít môžu počítať s platbou od 25 tisíc v ruských rubľoch. Špecialista však po získaní skúseností už dostáva viac: v rozmedzí 40 – 80 tis.. Mimochodom, domáci študent má dosť veľkú šancu uplatniť sa v zahraničných výskumných ústavoch. Už teraz je zásadne iná výška miezd.

Výhody magisterského štúdia

Rozšírením možností budúceho odborníka je ďalší rozvoj vied a rozvoj praktických skúseností v magistráte. V procese štúdia magisterského programu sa študent aktívne zapája do vedeckých projektov. Svoje sily už možno skúša prispievaním do rôznych tematických projektov.

Počas magisterského štúdia získava mladý odborník zručnosti vedeckého myslenia. Zároveň sú nevyhnutne zvládnuté disciplíny, ktoré pomôžu doplniť vedomosti získané v bakalárskom stupni.

Xu A.V. // Časopis: Bulletin of Scientific Communications,
Vydavateľ: Far Eastern State University of Communications (Chabarovsk), číslo: 20, rok: 2015, pp: 55-64, MDT : 621.373.826

ANOTÁCIA:
Článok je stručným prehľadom literatúry o využití laserového žiarenia v rôznych oblastiach vedy a techniky. Uvažuje sa o laserových technológiách v zbraniach a perspektívach ich vývoja v budúcnosti.

Popis v angličtine:

Syuy a.V. // Laserová technológia vo vede a technike

Článok predstavuje stručný prehľad literatúry o využití laserového žiarenia v rôznych oblastiach vedy a techniky. Zvažujeme laserové technológie v zbraniach a perspektívy ich vývoja v budúcnosti.

V roku 1960, 16. mája, T. Meiman prvýkrát predviedol činnosť prvého optického kvantového generátora – lasera (anglicky laser, skratka pre zosilnenie svetla stimulovanou emisiou žiarenia „amplifikácia svetla stimulovanou emisiou žiarenia“). .

Ako aktívne médium bol použitý umelý rubínový kryštál (oxid hlinitý Al2O3 s malou prímesou chrómu Cr) a namiesto dutinového rezonátora Fabry-Perotov rezonátor, čo bol kryštál, na koncoch ktorého boli nanesené strieborné zrkadlové povlaky. Takýto laser pracoval v pulznom režime pri vlnovej dĺžke 694,3 nm. V decembri toho istého roku bol vytvorený hélium-neónový laser emitujúci v kontinuálnom režime. Spočiatku laser pracoval v infračervenej oblasti, potom bol upravený tak, aby vyžaroval viditeľné červené svetlo s vlnovou dĺžkou 632,8 nm.

Od vynálezu laseru zaznamenal vedecký a technologický pokrok obrovský skok. Laserové žiarenie má množstvo jedinečných vlastností, ako je vysoký stupeň koherencie žiarenia, extrémne nízka divergencia žiarenia, vysoká hustota výkonu žiarenia atď. Lasery možno klasifikovať:

  • na pevnom skupenstve na luminiscenčnom pevnom médiu (dielektrické kryštály a sklá);
  • polovodič. Formálne sú tiež pevné, ale tradične sa rozlišujú do samostatnej skupiny, pretože majú odlišný čerpací mechanizmus (injekcia prebytočných nosičov náboja cez p–n prechod alebo heteroprechod, elektrický rozpad v silnom poli, bombardovanie rýchlym elektróny) a kvantové prechody sa vyskytujú medzi povolenými energetickými pásmami, nie medzi diskrétnymi energetickými úrovňami;
  • Farbiace lasery. Typ lasera, ktorý využíva fluorescenčný roztok ako aktívne médium s tvorbou širokospektrálnych organických farbív;
  • Plynové lasery sú lasery, ktorých aktívnym médiom je zmes plynov a pár;
  • Plynové dynamické lasery - plynové lasery s tepelným čerpaním, pri ktorých vzniká populačná inverzia medzi excitovanými vibračno-rotačnými hladinami heteronukleárnych molekúl adiabatickou expanziou zmesi plynov pohybujúcej sa vysokou rýchlosťou (častejšie N2 + CO2 + He alebo N2 + CO2 + H2O, pracovnou látkou je CO2);
  • Excimerové lasery sú typom plynových laserov, ktoré fungujú na energetických prechodoch molekúl excimerov (dimérov vzácnych plynov, ako aj ich monohalogenidov), ktoré môžu existovať len nejaký čas v excitovanom stave. Čerpanie sa uskutočňuje prechodom elektrónového lúča cez zmes plynov, pôsobením ktorého prechádzajú atómy do excitovaného stavu s tvorbou excimerov. Excimerové lasery sa vyznačujú vysokou energetickou charakteristikou, malým rozptylom generačnej vlnovej dĺžky a možnosťou jej plynulého ladenia v širokom rozsahu;
  • chemické lasery sú druhom laserov, ktorých zdrojom energie sú chemické reakcie medzi zložkami pracovného média (zmes plynov). Medzi excitovanými vibračno-rotačnými a základnými hladinami molekúl zlúčenín reakčných produktov dochádza k laserovým prechodom. Vyznačujú sa širokým spektrom generovania v blízkej IR oblasti, vysokým výkonom kontinuálneho a pulzného žiarenia;
  • lasery s voľnými elektrónmi - lasery, ktorých aktívnym prostredím je prúd voľných elektrónov oscilujúcich vo vonkajšom elektromagnetickom poli (kvôli ktorým dochádza k vyžarovaniu) a šíriacich sa relativistickou rýchlosťou v smere žiarenia. Hlavnou črtou je možnosť plynulého širokorozsahového ladenia frekvencie generovania;
  • kvantové kaskádové lasery sú polovodičové lasery, ktoré vyžarujú v strednom a vzdialenom infračervenom rozsahu. Žiarenie kvantových kaskádových laserov vzniká pri prechode elektrónov medzi vrstvami polovodičovej heteroštruktúry a pozostáva z dvoch typov lúčov, pričom sekundárny lúč má veľmi neobvyklé vlastnosti a nevyžaduje veľké množstvo energie;
  • vláknový laser - laser, ktorého rezonátor je postavený na báze optického vlákna, vo vnútri ktorého sa úplne alebo čiastočne vytvára žiarenie. Pri úplne vláknovej implementácii sa takýto laser nazýva celovláknový laser, pri kombinovanom použití vlákna a iných prvkov v dizajne lasera sa nazýva vlákno-diskrétny alebo hybridný;
  • vertikálne vyžarujúce lasery (VCSEL) – „Laser emitujúci povrch vertikálnych dutín“ – typ diódového polovodičového lasera, ktorý vyžaruje svetlo v smere kolmom na povrch kryštálu, na rozdiel od bežných laserových diód, ktoré vyžarujú v rovine rovnobežnej s povrchom dosiek;
  • iné typy laserov, ktorých vývoj princípov je v súčasnosti prioritou výskumu (röntgenové lasery, gama lasery a pod.).

Vďaka svojim vlastnostiam sa lasery používajú v rôznych oblastiach vedy a techniky v závislosti od trvania impulzu, výkonu žiarenia a frekvenčného rozsahu.

  • Spektroskopia. Pomocou frekvenčného ladenia sa uskutočňujú spektroskopické štúdie rôznych nelineárnych optických efektov a kontrola polarizácie laserového žiarenia umožňuje vykonávať koherentnú kontrolu študovaných procesov.
  • Meranie vzdialenosti k Mesiacu. Počas letov na Mesiac pilotovanými a bezpilotnými prostriedkami bolo na jeho povrch dodaných niekoľko špeciálnych reflektorov. Zo Zeme bol vyslaný špeciálne zameraný laserový lúč a bol meraný čas, ktorý potreboval na dosiahnutie mesačného povrchu a späť. Na základe hodnoty rýchlosti svetla bola vypočítaná vzdialenosť k Mesiacu.
  • Vytváranie umelých referenčných „hviezd“. Použitie metód adaptívnej optiky v pozemných ďalekohľadoch môže výrazne zlepšiť kvalitu obrazu astronomických objektov meraním a kompenzáciou optických skreslení atmosféry. Za týmto účelom je na pozorovanie nasmerovaný silný laserový lúč. Laserové žiarenie je rozptýlené v horných vrstvách atmosféry a vytvára tak referenčný svetelný zdroj viditeľný zo zemského povrchu – umelú „hviezdu“. Svetlo z neho, ktoré prešlo vrstvami atmosféry na ceste späť na zem, obsahuje informácie o optických skresleniach, ktoré v danom čase prebiehajú. Takto namerané atmosférické skreslenia sú kompenzované špeciálnym korektorom;
  • Fotochémia. Niektoré typy laserov dokážu produkovať ultrakrátke svetelné impulzy merané v piko a femtosekundách (10–12 – 10–15 s). Takéto impulzy možno použiť na spustenie a analýzu chemických reakcií. Ultrakrátke impulzy možno použiť na štúdium chemických reakcií s vysokým časovým rozlíšením, čo umožňuje spoľahlivú izoláciu zlúčenín s krátkou životnosťou. Manipulácia s pulznou polarizáciou umožňuje selektívne zvoliť smer chemickej reakcie z niekoľkých možných (koherentné riadenie). Takéto metódy nachádzajú uplatnenie v biochémii, kde sa využívajú na štúdium tvorby a fungovania proteínov.
  • Laserová magnetizácia. Ultrakrátke laserové impulzy slúžia na ultrarýchlu kontrolu magnetického stavu média, čo je v súčasnosti predmetom intenzívneho výskumu. Už bolo objavených veľa opticko-magnetických javov, ako napríklad ultra rýchla demagnetizácia za 200 femtosekúnd (2 10–13 s), obrátenie tepelnej magnetizácie svetlom a netermálne optické riadenie magnetizácie pomocou polarizácie svetla.
  • laserové chladenie. Prvé experimenty s laserovým chladením boli uskutočnené s iónmi v iónových lapačoch, ióny boli udržiavané v priestore lapača pomocou elektrického a/alebo magnetického poľa. Tieto ióny boli osvetlené laserovým lúčom a v dôsledku nepružnej interakcie s fotónmi po každej zrážke strácali energiu. Tento efekt sa využíva na dosiahnutie ultranízkych teplôt. Neskôr, v procese zdokonaľovania laserov, boli nájdené ďalšie metódy, ako napríklad anti-Stokesovo chladenie pevných látok – dnes najpraktickejšia metóda chladenia lasera. Táto metóda je založená na skutočnosti, že atóm nie je excitovaný zo základného elektronického stavu, ale z vibračných úrovní tohto stavu (s mierne vyššou energiou ako je energia základného stavu) do vibračných úrovní excitovaného stavu ( s energiou o niečo menšou ako je energia tohto excitovaného stavu). Ďalej atóm nežiarivo prechádza na excitovanú hladinu (absorbuje fonóny) a pri prechode z excitovanej elektronickej hladiny na zemskú hladinu emituje fotón (tento fotón má vyššiu energiu ako fotón pumpy). Atóm pohltí fonón a cyklus sa opakuje. Existujú už systémy schopné ochladiť kryštál z teploty dusíka na teplotu hélia. Tento spôsob chladenia je ideálny pre kozmické lode, kde nie je dostupný konvenčný chladiaci systém.
  • Termonukleárna fúzia. Jedným zo spôsobov, ako vyriešiť problém udržania zohriatej plazmy v jadrovom reaktore, by mohlo byť použitie laserov. V tomto prípade je malý objem paliva ožiarený silným laserovým žiarením (niekedy sa laserové žiarenie predbežne transformuje na röntgenové žiarenie) zo všetkých strán na krátku dobu (rádovo niekoľko nanosekúnd). V dôsledku ožiarenia sa cieľový povrch vyparuje a vyvíja obrovský tlak na vnútorné vrstvy. Tento tlak stláča cieľ na ultravysokú hustotu. V stlačenom terči môže pri dosiahnutí určitej teploty dôjsť k termonukleárnym reakciám. Ohrev je možný ako priamo tlakovými silami, tak aj s použitím prídavného supervýkonného a ultrakrátkeho (rádovo niekoľko femtosekúnd) laserového pulzu.
  • Optická (laserová) pinzeta - zariadenie, ktoré umožňuje manipuláciu s mikroskopickými predmetmi pomocou laserového svetla. Umožňuje aplikovať sily od femtonewtonov po nanonewtony na dielektrické objekty a merať vzdialenosti od niekoľkých nanometrov. V posledných rokoch sa na štúdium štruktúry a fungovania proteínov používajú optické pinzety. Laserové technológie sú vo vede široko používané a budú sa rozvíjať len v budúcnosti. Nové zariadenia sa budú vytvárať pomocou laserového žiarenia, napríklad už existujú laserové mikroskopy, ktoré dávajú vyššie rozlíšenie v porovnaní s optickými mikroskopmi, ktoré využívajú biele svetlo.

2. Výzbroj.

  • Laserové zbrane. Od polovice 50-tych rokov. 20. storočie v ZSSR sa rozsiahlo pracovalo na vývoji a testovaní vysokovýkonných laserových zbraní ako prostriedku priameho ničenia cieľov v záujme strategickej protivesmírnej a protiraketovej obrany. Okrem iných boli implementované programy „Terra“ a „Omega“. Po rozpade Sovietskeho zväzu boli práce zastavené. V polovici marca 2009 americká korporácia Northrop Grumman oznámila vytvorenie pevnolátkového elektrického lasera s výkonom okolo 100 kW. Vývoj tohto zariadenia sa uskutočnil v rámci programu na vytvorenie efektívneho mobilného laserového komplexu určeného na boj proti pozemným a vzdušným cieľom. V súčasnosti sa laserové zbrane v armáde pre ich nepraktickosť a masívnosť veľmi nepoužívajú. Existujú iba jednotlivé prototypy. Dá sa predpokladať, že laserové zbrane je možné v budúcnosti vyvíjať len ako prostriedok priameho ničenia cieľov v záujme strategickej protivesmírnej a protiraketovej obrany.
  • Laserový zameriavač je malý laser, zvyčajne vo viditeľnom dosahu, pripevnený k hlavni pištole alebo pušky tak, že jeho lúč je rovnobežný s hlavňou, čím mieri na cieľ.
  • Systémy detekcie ostreľovačov. Princíp týchto systémov je založený na tom, že lúč prechádzajúci šošovkami sa bude odrážať od nejakého svetlocitlivého objektu (optické konvertory, sietnica a pod.).  Zasahovanie do ostreľovačov. Zasekávanie je možné „skenovaním“ terénu laserovým lúčom, zamedzením nepriateľských ostreľovačov vo vedení cielenej paľby alebo dokonca pozorovaní cez optické zariadenia.
  • Zavádzanie nepriateľa. Zariadenie vytvára laserový lúč s nízkym výkonom nasmerovaný na nepriateľa (táto technológia sa používa hlavne proti lietadlám a tankom). Nepriateľ verí, že na neho mieri presná zbraň, je nútený sa schovať alebo ustúpiť namiesto toho, aby zasadil vlastný úder.
  • Laserový diaľkomer je zariadenie, ktorého činnosť je založená na meraní času, ktorý lúč potrebuje na cestu k reflektoru a späť, a na základe znalosti rýchlosti svetla môžete vypočítať vzdialenosť medzi laserom a odrážajúcim objektom.
  • Laserové navádzanie. Raketa automaticky mení svoj let, pričom sa zameriava na odrazené miesto laserového lúča na cieľ, čím je zabezpečená vysoká presnosť zásahu. V súčasnosti sa laserové technológie efektívne využívajú len ako prostriedok navádzania.

3. Priemysel.

  • Povrchové laserové spracovanie.
  • Laserové tepelné spracovanie (laserové kalenie, laserové žíhanie, laserové temperovanie, laserové čistenie vrátane deaktivácie lasera, laserové pretavenie, pretavenie na zlepšenie kvality povrchu, amorfizácia) .
  • Získanie povrchových náterov (laserové legovanie, laserové plátovanie, vákuové nanášanie laserom) .
  • Náraz (nárazové spevnenie, spustenie fyzikálnych a chemických procesov).
  • Iniciácia povrchových chemických reakcií.  Laserové zváranie.
  • Laserové delenie materiálov (rezanie laserom, rezanie plynovým laserom, tepelné delenie, rytie).
  • Laserové opracovanie rozmerov (laserové značenie a gravírovanie, laserové opracovanie otvorov).
  • Fotolitografia.
  • Monitorovanie životného prostredia. V priemysle sa vo veľkej miere využívajú aj laserové technológie. Teraz už nie je možné vyrábať také zariadenia ako diaľkomer, lidar, vodováha bez použitia laserového žiarenia. Infračervené lasery sa čoraz častejšie používajú v ťažkom priemysle.

4. Medicína.

  • kozmetická chirurgia.
  • Korekcia zraku.
  • Zubné lekárstvo.
  • Diagnostika chorôb.
  • Odstránenie nádorov, najmä mozgu a miechy.
  • Drvenie "kameňov" pri urolitiáze.

V medicíne sa laserové žiarenie používa čoraz viac v oblastiach ako terapia a chirurgia. Laserové žiarenie má oproti pásovým operáciám nepopierateľnú výhodu ako z hľadiska úspory času rehabilitácie, tak aj z hľadiska estetického.

5. V komunikáciách a informačných technológiách.

Hlavnou úlohou je uchovávanie, spracovanie a prenos informácií. Ukladanie informácií na optické médiá (CD, DVD atď.); Optický disk (anglickyoptic disc) je súhrnný názov pre nosiče informácií vyrobené vo forme diskov, z ktorých sa čítanie uskutočňuje pomocou optického žiarenia. Disk býva plochý, jeho základňu tvorí polykarbonát, na ktorý je nanesená špeciálna vrstva, ktorá slúži na ukladanie informácií. Na čítanie informácií sa zvyčajne používa laserový lúč, ktorý je nasmerovaný na špeciálnu vrstvu a odráža sa od nej. Pri odraze je lúč modulovaný najmenšími zárezmi „jamky“ (z anglického jamka – „diera“, „vyhĺbenie“) na špeciálnej vrstve, na základe dekódovania týchto zmien čítačkou, informácie zaznamenanej na disku. je obnovená.

V súčasnosti sme svedkami zrodu štvrtej generácie optických diskov. Prvá generácia obsahuje: Laserový disk; Kompaktný disk; minidisk. Do druhej generácie: DVD; digitálny viacvrstvový disk; dátové prehrávanie; Fluorescenčný viacvrstvový disk; GD-ROM; Univerzálny mediálny disk.

Pre tretiu generáciu:
Blu-ray Disc, BD (anglicky blue ray - modrý lúč a disk - disk) - formát optického média používaný na záznam so zvýšenou hustotou ukladania digitálnych dát, vrátane videa s vysokým rozlíšením. Komerčné uvedenie formátu Blu-ray sa uskutočnilo na jar roku 2006. Blu-ray (vysvietený „modrý lúč“) dostal svoj názov podľa použitia krátkovlnnej (405 nm) „modrej“ (technicky modrej). fialový) laser na záznam a čítanie.
HD DVD (anglicky High-Definition / Density DVD - „DVD s vysokým rozlíšením / kapacita“) je technológia záznamu na optický disk vyvinutá spoločnosťami Toshiba, NEC a Sanyo. HD DVD (ako Blu-ray Disc) používa disky štandardnej veľkosti (priemer 120 milimetrov) a 405 nm modrofialový laser. 19. februára 2008 spoločnosť Toshiba oznámila, že ukončuje podporu technológie HD DVD v dôsledku svojho rozhodnutia ukončiť vojnu formátov.
– Forward Versatile Disc;
– Ultra Density Optical;
– Profesionálny disk pre DATA;
– Všestranný viacvrstvový disk.
A pre štvrtú generáciu:
Holographic Versatile Disc je sľubná technológia na výrobu optických diskov, ktorá zahŕňa výrazné zvýšenie množstva dát uložených na disku v porovnaní s Blu-Ray a HD DVD. Využíva technológiu známu ako holografia, ktorá využíva dva lasery, jeden červený a jeden zelený, spojené do jedného paralelného lúča. Zelený laser číta dáta zakódované v mriežke z holografickej vrstvy blízko povrchu disku, zatiaľ čo červený laser sa používa na čítanie pomocných signálov z konvenčnej CD vrstvy hlboko v disku. Na sledovanie polohy čítania sa používajú pomocné informácie, podobne ako systém CHS na bežnom pevnom disku. Na disku CD alebo DVD sú tieto informácie vložené do údajov.
Disk Super Rens;
Poradná skupina Archívu optických diskov Komunikácia z optických vlákien je spôsob prenosu informácií, ktorý využíva elektromagnetické žiarenie optického (blízko infračerveného) rozsahu ako nosič informačného signálu a káble z optických vlákien ako vodiace systémy. Vďaka vysokej nosnej frekvencii a širokým možnostiam multiplexovania je priepustnosť liniek z optických vlákien mnohonásobne väčšia ako priepustnosť všetkých ostatných komunikačných systémov a možno ju merať v terabitoch za sekundu. Nízky útlm svetla v optickom vlákne umožňuje využívať optickú komunikáciu na značné vzdialenosti bez použitia zosilňovačov. Komunikácia s optickými vláknami je bez elektromagnetického rušenia a je ťažko prístupná pre neoprávnené použitie: je technicky mimoriadne ťažké nepozorovane zachytiť signál prenášaný cez optický kábel.
Optické počítače. Optické alebo fotonické výpočty sú výpočty, ktoré sa vykonávajú pomocou fotónov generovaných lasermi alebo diódami. Pomocou fotónov je možné dosiahnuť vyššiu rýchlosť prenosu signálu, ako majú elektróny používané v dnešných počítačoch. Väčšina výskumov sa zameriava na nahradenie konvenčných (elektronických) počítačových komponentov ich optickými ekvivalentmi. Výsledkom bude nový digitálny počítačový systém na spracovanie binárnych dát. Tento prístup umožňuje v krátkodobom horizonte vyvinúť technológie pre komerčné aplikácie, pretože optické komponenty môžu byť zabudované do štandardných počítačov, najskôr vytvárajúce hybridné systémy a následne úplne fotonické. Optoelektronické zariadenia však strácajú 30 % energie na premenu elektrónov na fotóny a naopak. Spomaľuje aj prenos informácií. V plne optickom počítači úplne odpadá potreba premeny signálu z optického na elektronický a späť na optický. Holografia je súbor technológií na presné zaznamenávanie, reprodukciu a reformovanie vlnových polí optického elektromagnetického žiarenia, špeciálna fotografická metóda, pri ktorej sa pomocou laseru zaznamenávajú a následne obnovujú obrazy trojrozmerných predmetov, ktoré sú mimoriadne podobné skutočným.
Laserová tlačiareň je typ tlačiarne, ktorá umožňuje rýchlo vytvárať vysokokvalitné výtlačky textu a grafiky na obyčajný (nie špeciálny) papier. Podobne ako kopírky, aj laserové tlačiarne využívajú proces xerografickej tlače, rozdiel je však v tom, že obraz vzniká priamou expozíciou (osvetlením) fotocitlivých prvkov tlačiarne laserovým lúčom. Takto vyrobené výtlačky sa neboja vlhkosti, sú odolné voči oderu a vyblednutiu. Kvalita tohto obrázku je veľmi vysoká. Minifoto laboratórium, Minilab je komplex niekoľkých zariadení určených na hromadnú výrobu fotografií na svetlocitlivý farebný fotografický papier, automatizujúci všetky fázy spracovania fotografických materiálov, od vyvolávania filmu až po tlač hotovej fotografickej tlače.
Čítačky čiarových kódov.
V komunikačných a informačných technológiách sme sa vplyvom laserového žiarenia posunuli na novú úroveň spracovania, uchovávania a prenosu informácií.

6. V kultúre.

  • Laserová show (vystúpenie) na koncertoch a diskotékach.
  • Multimediálne ukážky a prezentácie.
  • v dizajne osvetlenia.
  • Laserové titulky na filmových plátnach.
  • Objemové gravírovanie priehľadných materiálov.
  • Laserové ukazovátka.
  • Laserový diaľkomer.
  • Sledovacie systémy.
  • Lidar (prepis LIDAR anglicky Light Identification Detection and Ranging - detekcia a meranie vzdialenosti svetla) je technológia na získavanie a spracovanie informácií o vzdialených objektoch pomocou aktívnych optických systémov, ktoré využívajú javy odrazu svetla a jeho rozptylu v priehľadných a priesvitných médiách.
  • Navigačné systémy (napr. Laserový gyroskop).
  • Premietanie obrazov na sietnicu. Ak teda zhrnieme vyššie uvedené, môžeme konštatovať, že laserové technológie našli široké praktické uplatnenie v ľudskom živote. A bez laserovej technológie je teraz ťažké si predstaviť pohodlný život. Od vzniku lasera ubehlo viac ako 50 rokov a vývoj laserových technológií, ako aj vytváranie nových laserov, pokračuje rýchlym tempom.

Bibliografia

1. Maiman, T.H. Stimulované optické žiarenie v rubíne / T.H. Maiman // Príroda. - 1960. - Sv. 187. – S. 493–494.
2. Javan, A. Inversion of Population and Continuous Optical Maser Oscillation in a Gas Discharge Contenting a He-Ne Mixture / A. Javan, D.R. Herriott a W.R. Bennett // Physical Review Letters - 1961. - Vol. 6. - Číslo 1. - S. 106-110.
3. Tarasov, L.V. Fyzika procesov v generátoroch koherentného optického žiarenia / L.V. Tarasov. - M. : Rádio a komunikácia, 1981. - 440 s.
4. Zvelto, O. Princípy laserov / O. Zvelto. - M. : Mir, 1990. - 558 s.
5. Maitland, A. Úvod do laserovej fyziky / A. Maitland, M. Dan. - M. : Nauka, 1978. - 407 s.
6. Born, M. Základy optiky / M. Born, E. Wolf. - M. : Nauka, 1973. - 720 s.
7. Zaidel, A.N. Technika a prax spektroskopie / A.N. Zaidel, Ostrovskaja, Yu.I. Ostrovského. - M. : Nauka, 1972. - 376 s.
8. Turro N. Molecular photochemistry / N. Turro. – M.: Mir, 1967.
9. Handy D.E., Loscalzo J. Redox Regulation of Mitochondrial Function Antioxidants & Redox signaling. - 2012. - Zv. 16. - Č. 11. - R. 1323-1367.
10. Burkard Hillebrands, Kamel Ounadjela Spin Dynamics in Confined Magnetic Structures II. Témy z aplikovanej fyziky. Zväzok 87, 2003. DOI 10.1007/3-540-46097-7
11. Gilbert S.L. a Wieman C.E. Laserové chladenie a zachytávanie pre masy // Novinky z optiky a fotoniky. - 1993. - č. 4. - S. 8-14.
12. Goebel D.M., Campbell G. a Conn R.W. / Experimentálne zariadenie na interakciu plazmového povrchu (PISCES) pre štúdium fyziky materiálov a hrán // Nukl. mater. - 1984. - Č. 121. - R. 277-282.
13. Hocheng H., Tseng C. Mechanický a optický dizajn na zostavenie vaskulárnych endotelových buniek pomocou laserového navádzania a pinzety // Optics Communications. - 2008. - Č. 281. - R. 4435-4441.
14. Kikuchi M. Vplyv techniky laserového tepelného spracovania na mechanické vlastnosti // Proceedings of the Materials Processing Conference-ICALEO, LIA, 1981.
15. Kah, P., Salminen, A., Martikainen, J. Vplyv relatívneho umiestnenia laserového lúča s oblúkom v rôznych hybridných procesoch zvárania // Mechanika. - 2010. - Číslo 3 (83). - R. 68-74.
16. Cary, Howard B. a Scott C. Helzer. Moderná technológia zvárania. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education, 2005.
17. Stribling J. B. & Davie S.R. Návrh programu monitorovania životného prostredia pre jazero Allatoona // povodie rieky Horný Etowah. Zborník z konferencie o vodných zdrojoch v Gruzínsku v roku 2005, 25. – 27. apríla 2005.
18. http://www.laserinmedicine.com/

Lasery a laserová technika, podobne ako počítače, sú symbolmi vedeckého a technologického pokroku. V súčasnosti definujú budúcnosť vedy, energetiky, priemyselných technológií, prieskumu vesmíru – vlastne celého nášho života.

Najnovšie experimentálne metódy vo fyzike, chémii, biológii sú už nemysliteľné bez použitia laserov.

Laserové spracovanie materiálov, laserová termonukleárna fúzia, laserové systémy pre ekologický monitoring životného prostredia a napokon laserové informačné technológie sú nástrojmi, ktorými ľudstvo úplne mení svet okolo nás i seba.

Je dobre známe, že nové myšlienky a nová doba si vyžadujú nových ľudí, ktorí sú schopní tieto myšlienky vnímať, aplikovať a rozvíjať. Lasery a „laserová technológia“ je pre mladých vo veku mladých.

Inštitút laserového inžinierstva a technológie (ILTT) vás pozýva pripojiť sa k svetovej komunite vedcov a inžinierov pracujúcich v oblasti špičkových technológií a nájsť uplatnenie pre svoje schopnosti a túžby byť nielen svedkami, ale aj účastníkmi moderného vedeckej a technickej revolúcie. Takéto príležitosti vám sľubujeme a skúsme ich spoločne zrealizovať! Potrebujeme vás a my sa budeme snažiť byť pre vás užitoční.

Baltská štátna technická univerzita „Voenmeh“ je svetoznáme školiace stredisko, ktoré pripravuje odborníkov pre prácu v oblasti špičkových technológií, predovšetkým v obrannom priemysle.

Mnohé vedecké a technické projekty, ktoré sú pýchou našej krajiny, boli realizované za účasti (av niektorých prípadoch aj pod vedením) absolventov Voenmekh. Dnes vojenský personál úspešne pracuje v priemysle, vede, stavebníctve, obchode, vnútorných záležitostiach a zvykoch a dokonca aj vo vláde Ruska.

Ústav laserového inžinierstva a technológie bol založený v januári 1998 na základe Katedry laserovej techniky BSTU. Napriek svojej mladosti má ILTT bohaté skúsenosti s prípravou špecialistov v oblasti laserových systémov; v roku 1999 bola ukončená 20. promócia inžinierov s diplomom Voenmekh v odbore „Laserové systémy“.

Ako neoddeliteľná súčasť univerzity ILTT pokračuje a rozvíja najlepšie tradície Voenmekh: široké všeobecné inžinierske školenie vrátane matematiky a fyziky, mechaniky, dynamiky plynov a prenosu tepla, inžinierska grafika, dizajn, technológia a humanitné vedy.

Zároveň na ILTT študenti študujú moderné počítačové informačné technológie, počítačový dizajn, rôzne laserové zariadenia a technológie.

Študenti majú možnosť zapojiť sa do medzinárodných vedeckých a technických projektov realizovaných na ILTT spolu so zahraničnými univerzitami a výskumnými centrami.

Akademický systém

Počas prvých štyroch rokov všetci študenti na ILTT študujú podľa jednotného plánu. Vo štvrtom ročníku sa každý študent rozhodne, ktorou cestou sa bude pohybovať:

  • Po štvrtom ročníku študent študuje ďalší rok a pol, obháji diplomovú prácu a získa diplom špecialistu (inžiniera) v odbore 131200 „Laserové systémy“ so špecializáciou: „Výkonné prúdenie plynov alebo laserov“, „ Laserové technologické komplexy“ alebo „Informačné a. biomedicínske laserové technológie“.
  • Na konci 4. ročníka študent obhajuje kvalifikačnú prácu a získava bakalársky titul v odbore 551000 „Letecké a raketové inžinierstvo“. V tejto fáze môže bakalár ukončiť štúdium na vysokej škole. Tí, ktorí chcú pokračovať vo vzdelávaní, vstupujú (na základe súťaže) do magisterského programu. Vzdelávanie v magistrate pokračuje dva roky v rámci magisterského programu 551022 „Laserové systémy lietadiel“. Na konci druhého ročníka študent obhajuje diplomovú prácu a získava titul magistra.

Špecialisti aj majstri majú možnosť vstúpiť na postgraduálnu školu.

Katedra laserovej techniky realizuje školenia v odbore Laserové systémy so špecializáciami:

  • Výkonné prietokové plynové lasery;
  • Laserové technologické komplexy;
  • Informačné a biomedicínske laserové technológie.

Absolventi ILTT získavajú diplom Štátnej technickej univerzity v Baltskom mori.

Tím ILTT – učitelia, výskumníci, inžinieri – je najmladší na univerzite. Mladí ľudia vrátane študentov vykonávajú zodpovednú prácu so zahraničnými partnermi, čím získavajú neoceniteľné skúsenosti v medzinárodných aktivitách.

V ILTT pôsobia aj vynikajúci predstavitelia staršej generácie, medzi ktoré patrí patriarcha Voenmekh, ctený pracovník vedy a techniky Ruska, profesor G.G. Shelukhin.

Študenti majú jedinečnú príležitosť, podieľajúc sa na živote zamestnancov ústavu, získať skúsenosti užitočné pre prácu po ukončení štúdia.

Vzdelávacie laboratóriá ILTT sú vybavené moderným zariadením.

Zahŕňa niekoľko pevnolátkových laserov, vrátane unikátneho neodýmového skleneného laseru s pulznou energiou 3 kJ, elektrovýbojové CO a CO3 lasery, argónový laser, sériu polovodičových laserov, plynový dynamický laser s výkonom 15 kW a ďalšie.

V blízkej budúcnosti bude uvedený do prevádzky kyslíkovo-jódový chemický laser. Štúdiom na pobočke inštitútu na NIIEFA sa študenti oboznamujú s priemyselnými technologickými laserovými komplexmi.

ILTT udržiava kontakty s poprednými laserovými centrami v Petrohrade, Moskve a ďalších ruských mestách, ako aj s univerzitami a výskumnými centrami v mnohých zahraničných krajinách. Študenti, ktorí sa aktívne zapájajú do medzinárodných aktivít ústavu, majú možnosť vycestovať na stáže a praktickú prácu do zahraničia.

Vzdelávanie na ILTT je financované zo štátneho rozpočtu. Študentom sa poskytuje štipendium a ubytovňa. Zároveň existuje aj platená forma vzdelávania. Uchádzači, ktorí podpísali zmluvu, sú prijatí do ILTT bez súťaže.

Zdroj: http://rbase.new-factoria.ru/voenmeh/lfac.shtml

Profesia – laserový zvárač

V našej krajine sú dobre rozvinuté rôzne výrobné odvetvia. Všetky kovoobrábacie a strojárske podniky sa nezaobídu bez zvárania. Nie je to tak dávno, čo sa pomocou oblúkového zvárania vyrábali pevné spojenia kovových prvkov.

Vďaka pokroku a zavádzaniu nových technológií je dnes proces získavania zvarových spojov pomocou najnovších laserových zariadení široko používaný. Práve z tohto dôvodu je profesia laserového zvárača na trhu práce veľmi žiadaná.

Teraz všetky seriózne strojárske podniky a organizácie zaoberajúce sa výrobou kovových výrobkov majú vo svojom arzenáli zariadenia na zváranie laserovou expozíciou.

Zavedenie modernej technológie na získanie pevných spojov kovových častí umožnilo niekoľkokrát zvýšiť úroveň produktivity v podnikoch, a teda znížiť náklady na kovové výrobky.

Laserové systémy, rovnako ako akékoľvek iné zariadenia, potrebujú neustálu údržbu kvalifikovanými odborníkmi.

Keďže podniky každý deň aktualizujú svoje výrobné základne a zavádzajú nové technológie, vrátane laserového zvárania, špecialita zvárača na laserových systémoch bude vždy žiadaná.

Kvalifikácia

Laserové systémy sú veľmi drahé zariadenia. Sú vybavené softvérovým ovládaním a majú komplexné konštrukčné prvky. Laserový zvárač musí byť dobre vyškolený a musí mať určité znalosti. Medzi hlavné povinnosti tejto špecializácie patrí:

  • Kompilácia programov pre numerické riadenie;
  • Údržba všetkých komponentov a zostáv v inštaláciách;
  • Nastavenie všetkých meracích snímačov;
  • Odčítanie údajov z prístrojov;
  • Riešenie problémov a odstraňovanie porúch;
  • Úprava bloku nastavenia režimu;
  • Vykonávanie orezávania obrysov výrobkov;
  • Gravírovanie kovových povrchov;
  • Tepelné spracovanie dielov;
  • Dierovanie laserom
  • Riadenie manipulátorov podávania prípravkov.

Špecialisti SPO 150709.03 "Zvárač na laserových systémoch" v súlade s popisom práce musia vedieť:

  • Ako sa kontroluje správnosť a presnosť inštalácie?
  • Metódy a spôsoby nastavovania elektroniky;
  • Jazyk ovládania programu;
  • Systém fungovania laserového stroja;
  • Elektrické schémy všetkých blokov;
  • Vlastnosti kovov;
  • Meracie prístroje;
  • Technológia spracovania materiálu;
  • Limitné parametre drsnosti;
  • Maximálne tolerancie;
  • Mechanika, optika, automatizácia a elektrotechnika.

Vzdelávanie

Každý, kto sa chce vzdelávať v odbore laserový zvárač, teraz ľahko nájde vhodnú vzdelávaciu inštitúciu, kde bude študovať a ovládať túto profesiu.

V celej našej krajine je veľa špecializovaných vysokých škôl a technických škôl, ktoré takýchto odborníkov pripravujú.

Do týchto vzdelávacích inštitúcií môže vstúpiť každý, kto ukončil 9. alebo 11. ročník strednej školy.

Po absolvovaní špecializácie SPO "Zvárač na laserových inštaláciách" budú mladí špecialisti schopní nájsť si zamestnanie v podnikoch v čo najkratšom čase. Absolventi špecializovaných vzdelávacích inštitúcií sú schopní:

  • Vykonajte úpravy elektronických zariadení;
  • Práca s numerickým riadením;
  • Nastavte optický blok;
  • Správne vedenie laserového lúča;
  • Prečítajte si elektrické schémy;
  • určiť príčiny problémov;
  • Vykonajte rezanie obrysu na inštalácii;
  • Spravujte manipulátory na podávanie polotovarov.

Školiaci program pre zvárača s laserovými systémami na vysokej škole poskytuje stáž a zahŕňa množstvo špecializovaných predmetov:

  • Technológie zváracej výroby;
  • Materiály na zváranie;
  • Práca s laserovými inštaláciami;
  • Základy inštalatérskych prác;
  • Čítanie výkresov;
  • Zásady rezania kovov;
  • Metalurgické procesy;
  • Základy metalurgie;
  • bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci;
  • Bezpečnostné opatrenia;
  • Základy elektrotechniky;
  • Optické zariadenia;
  • Technická mechanika.

Zamestnanosť

Po získaní vzdelania zvárača na laserových systémoch sa mladí špecialisti budú musieť rozhodnúť, s kým budú pracovať, a vybrať si vhodnú spoločnosť. Dnes všetky veľké továrne a výrobné spoločnosti radi prijmú takýchto špecialistov do svojich vlastných zamestnancov.

Kvalifikovaní pracovníci v tejto špecializácii sa zaoberajú údržbou laserových rezacích strojov a manipulátorov posuvu obrobkov. Vzhľadom na veľkú zodpovednosť a vysoké náklady na stroje sa na špecialistov kladie množstvo základných požiadaviek a tieto zodpovednosti:

  • Práce na laserových inštaláciách;
  • Odstraňovanie porúch elektroniky a mechaniky zariadení;
  • Vykonávanie prác na rezaní obrysov dielov laserom;
  • Určenie príčin manželstva a ich odstránenie;
  • Odčítanie údajov z meracích prístrojov;
  • Úprava prevádzkového režimu;
  • Nastavenie optického uzla stroja;
  • Klasifikácia materiálu podľa triedy a značky;
  • Prísne dodržiavanie bezpečnostných predpisov;
  • Príprava technickej dokumentácie;
  • Kontrola presnosti a správnosti zariadenia;
  • Čítanie plánov a elektrických schém.

Profesionáli obsluhujúci laserové stroje by mali byť oboznámení s:

  • Zariadenia manipulátorov na podávanie prípravkov;
  • Aké sú druhy zváracích materiálov;
  • Ako skontrolovať kvalitu laserového stroja;
  • Zásady práce s meracími prístrojmi a nástrojmi;
  • Ako sa správne starať o optickú zostavu zariadenia;
  • Ako odstrániť chybu v nasmerovaní laserového lúča;
  • Vlastnosti kovových zliatin;
  • Zariadenie a princíp činnosti CNC.