Viele wissenschaftliche, militärische, medizinische und kommerzielle Laseranwendungen sind seit der Erfindung des Lasers 1958 entwickelt worden. Die Kohärenz, hoher monochromaticity und Fähigkeit, äußerst hohe Mächte zu erreichen, sind alle Eigenschaften, die diese Spezialanwendungen berücksichtigen.

Wissenschaftlich

In der Wissenschaft werden Laser auf viele Weisen verwendet, einschließlich:

• Ein großes Angebot an interferometric Techniken
• Spektroskopie von Raman
• Laser hat Durchbruchsspektroskopie veranlasst
• Atmosphärische entfernte Abfragung
• Das Nachforschen nichtlinearer Optik-Phänomene
• Holografische Techniken, die Laser auch verwenden, tragen zu mehreren Maß-Techniken bei.
• Laser hat Leichte Entdeckung gestützt Und (LIDAR) Anordnend, Technologie hat Anwendung in Geologie, Seismologie, entfernter Abfragung und atmosphärischer Physik.
• Laser sind an Bord des Raumfahrzeugs solcher als in der Mission von Cassini-Huygens verwendet worden.
• In der Astronomie sind Laser verwendet worden, um künstliche Laserführer-Sterne zu schaffen, die als Bezugsgegenstände für anpassungsfähige Optik-Fernrohre verwendet sind.

Laser können auch in der Spektroskopie als ein mikroausfallendes System indirekt verwendet werden, eine Technik hat Laser Ablation (LA) genannt, der normalerweise auf den ICP-FRAU-Apparat angewandt wird, der auf den starken LA-ICP-MS hinausläuft.

Die Grundsätze der Laserspektroskopie werden von Demtröder besprochen

und der Gebrauch von stimmbaren Lasern in der Spektroskopie wird in Stimmbaren Laseranwendungen beschrieben.

).

Spektroskopie

Die meisten Typen des Lasers sind eine von Natur aus reine Quelle des Lichtes; sie strahlen nah-monochromatisches Licht mit einer sehr gut definierten Reihe von Wellenlängen aus. Durch das sorgfältige Design der Laserbestandteile kann die Reinheit des Laserlichtes (gemessen als der "linewidth") mehr verbessert werden als die Reinheit jeder anderen leichten Quelle. Das macht den Laser eine sehr nützliche Quelle für die Spektroskopie. Die hohe Intensität des Lichtes, das in einem kleinen, gut zusammenfallen gelassenen Balken erreicht werden kann, kann auch verwendet werden, um eine nichtlineare optische Wirkung in einer Probe zu veranlassen, die Techniken wie Spektroskopie von Raman möglich macht. Andere spektroskopische auf Lasern gestützte Techniken können verwendet werden, um äußerst empfindliche Entdecker von verschiedenen Molekülen, fähig zu machen, molekulare Konzentrationen im parts-10 (ppt) Niveau zu messen. Wegen der hohen durch Laser erreichbaren Macht-Dichten ist Balken-veranlasste Atomemission möglich: Diese Technik ist genannter Laser Hat Durchbruchsspektroskopie Veranlasst (LIBS).

Mondlaseranordnung

Als die Astronauten von Apollo den Mond besucht haben, haben sie Retroreflector-Reihe gepflanzt, um möglich das sich Erstreckende Mondlaserexperiment zu machen. Laserbalken werden durch große Fernrohre auf der Erde eingestellt, die zur Reihe, und die für den Balken genommene Zeit gerichtet ist, der zurück zur Erde zu widerspiegeln ist, die gemessen ist, um die Entfernung zwischen der Erde und dem Mond mit der hohen Genauigkeit zu bestimmen.

Materielle Verarbeitung

Laserausschnitt, Laserschweißen, das Laserhartlöten, das Laserverbiegen, das Lasergravieren oder die Markierung, die Laserreinigung, Waffen usw. Wenn das Material zum Laser ausgestellt wird, erzeugt es intensive Hitze, so wird das Material geheizt und geschmolzen.

Photochemie

Einige Lasersysteme, durch den Prozess von modelocking, können äußerst kurze Pulse des Lichtes - mindestens picoseconds oder Femtosekunden (10 - 10 Sekunden) erzeugen. Solche Pulse können verwendet werden, um chemische Reaktionen, eine als Photochemie bekannte Technik zu beginnen und zu analysieren. Die kurzen Pulse können verwendet werden, um den Prozess der Reaktion an einer sehr hohen zeitlichen Entschlossenheit zu untersuchen, die Entdeckung von kurzlebigen Zwischenmolekülen erlaubend. Diese Methode ist in der Biochemie besonders nützlich, wo es verwendet wird, um Details der Protein-Falte und Funktion zu analysieren.

Außerdem hat es die binären Funktionen, irgendetwas zu siegeln, was es im menschlichen Auge jeder Atompartikel in seinem System hat.

Das Laserabkühlen

Eine Technik, die neuen Erfolg hat, ist das Laserabkühlen. Das schließt das Atom-Abfangen, eine Methode ein, wo mehrere Atome in einer Einordnung in der speziellen Form von elektrischen und magnetischen Feldern beschränkt werden. Das Polieren besonderer Wellenlängen des Laserlichtes an den Ionen oder Atomen verlangsamt sie, so sie abkühlend. Als dieser Prozess fortgesetzt wird, werden sie alle verlangsamt und haben dasselbe Energieniveau, eine ungewöhnliche Einordnung der als ein Kondensat von Bose-Einstein bekannten Sache bildend.

Kernfusion

Einige der stärksten und komplizierten Maßnahmen in der Welt von vielfachen Lasern und optischen Verstärkern werden verwendet, um äußerst hohe Intensitätspulse des Lichtes der äußerst kurzen Dauer zu erzeugen. Diese Pulse werden solch eingeordnet, dass sie Kügelchen von schwerem Wasserstoff des Tritiums gleichzeitig von allen Richtungen zusammenpressen, hoffend, dass die quetschende Wirkung der Einflüsse Atomfusion in den Kügelchen veranlassen wird. Diese Technik, die als "Trägheitsbeschränkungsfusion bekannt ist," ist bis jetzt nicht im Stande gewesen, "Einträglichkeit", d. h. bis jetzt die Fusionsreaktion zu erreichen, erzeugt weniger Macht, als es verwendet wird, um die Laser anzutreiben, aber Forschung geht weiter.

Mikroskopie

Laser von Confocal Abtastung der Mikroskopie und Zwei-Fotonen-Erregungsmikroskopie macht von Lasern Gebrauch, um Images ohne Makel von dicken Mustern an verschiedenen Tiefen zu erhalten. Laserfestnahme-Mikrosezieren verwendet Laser, um spezifische Zellbevölkerungen von einer Gewebeabteilung unter der mikroskopischen Vergegenwärtigung zu beschaffen.

Zusätzliche Lasermikroskopie-Techniken schließen harmonische Mikroskopie, sich vermischende Vier-Wellen-Mikroskopie und interferometric Mikroskopie ein.

Militär

Der militärische Gebrauch von Lasern schließt Anwendungen wie Zielbenennung und Anordnung, Verteidigungsgegenmaßnahmen, Kommunikationen und geleitete Energiewaffen ein.

Direkt als eine Energiewaffe

Geleitete Energiewaffen werden wie der Bordlaser der Boeing entwickelt, der innerhalb eines Boeing 747 gebaut wurde. Benannt der YAL-1, es ist beabsichtigt, um kurz - und ballistische Zwischenreihe-Raketen in ihrer Zunahme-Phase zu töten.

• Gemacht von Northrop Grumman:
• Am 18. März 2009 hat Northrop Grumman bekannt gegeben, dass seine Ingenieure im Redondo Strand erfolgreich gebaut und einen elektrischen Laser geprüft hatten, der dazu fähig ist, einen 100-Kilowatt-Strahl von leichten zu erzeugen, stark genug, um Marschflugkörper, Artillerie, Raketen und Mörserabschüsse zu zerstören. Ein elektrischer Laser, ist gemäß Brian Strickland, Betriebsleiter für das Gemeinsame Hohe Macht-Laserprogramm des Festen Zustands der USA-Armee theoretisch fähig, in einem Flugzeug, Schiff oder Fahrzeug bestiegen zu werden, weil man viel weniger Raum für seine Unterstützen-Ausrüstung verlangt als ein chemischer Laser.
• Am 6. April 2011 hat die amerikanische Marine erfolgreich eine Laserpistole geprüft, die von Northrop Grumman verfertigt ist, der auf dem ehemaligen Vereinigte Staaten Schiff Paul Foster bestiegen wurde, der zurzeit als das Testschiff der Marine verwendet wird. Wenn beschäftigt, während des Tests, der von der Küste des Zentralen Kaliforniens in der pazifischen Testreihe vorgekommen ist, wurde die Laserpistole dokumentiert als, "eine zerstörende Wirkung auf ein Hochleistungsreiseziel zu haben," hat der Chef von Marineforschungsadmiral Nevin Carr gesagt. Während klassifiziert, wird die Reihe der Laserpistole Meilen, nicht Höfen zugeschrieben.
• Northrop Grumman hat die Verfügbarkeit eines energiereichen Halbleiterlaserwaffensystems bekannt gegeben, dass sie FIRESTRIKE, eingeführt am 13. November 2008 nennen. Das System ist mit 15-Kilowatt-Modulen modular, die verbunden werden können, um verschiedene Niveaus der Macht zur Verfügung zu stellen.
• Am 19. Juli 2010 wurde ein Fliegerabwehrlaser, der als der Laser Nahe - im Waffensystem beschrieben ist, an Farnborough Airshow entschleiert.
• Die Laserwaffe von Zeus ist der erste Laser und die erste Energiewaffe jedes auf einem Schlachtfeld zu verwendenden Typs. Es wird verwendet, um Gruben und nicht explodierte Artillerie für neutral zu erklären.
• Laserbereichsverteidigungssystem.
• Die Mitte Chemischer Fortgeschrittener Infrarotlaser (MIRACL) ist ein experimenteller amerikanischer Marinefluorid-Laser des schweren Wasserstoffs und wurde gegen einen Luftwaffensatelliten 1997 geprüft.
• 2011 hat die amerikanische Marine begonnen, Maritime Laser Demonstrator (MLD), einen Laser für den Gebrauch an Bord seiner Schlachtschiffe zu prüfen.
• Personalhalt und Anregungsantwort oder PHaSR, sind eine nichttödliche tragbare durch die USA-Luftwaffe entwickelte Waffe Sein Zweck ist, ein Ziel "zu blenden" oder zu betäuben. Es wurde vom Geleiteten Energiedirektorat der Luftwaffe entwickelt.
• Tactical High Energy Laser (THEL) ist ein weaponized Fluorid-Laser des schweren Wasserstoffs, der in einem gemeinsamen Forschungsprojekt durch Israel und die Vereinigten Staaten entwickelt ist. Es wird entworfen, um Flugzeug und Raketen niederzuschießen. Siehe auch Nationale Raketenverteidigung.
• Der Bordlaser der amerikanischen Luftwaffe oder Fortgeschrittener Taktischer Laser, ist ein Plan, einen CO2 Gaslaser zu besteigen oder chemischen Laser auf einem modifizierten Boeing 747 AUFZUROLLEN, um Raketen niederzuschießen.
• Portable Efficient Laser Testbed (PELT)
• LaserairCraft CounterMeasures (ACCM)
• Siehe auch Electrolaser#Examples von electrolasers.

Verteidigungsgegenmaßnahmen

Verteidigungsgegenmaßnahme-Anwendungen können von der kompakten, niedrigen Macht Infrarotgegenmaßnahmen zur hohen Macht, Bordlasersystemen anordnen. IR Gegenmaßnahme-Systeme verwenden Laser, um die Sucher-Köpfe auf hitzesuchenden Fliegerabwehrraketen zu verwirren. Hohe Macht mit der Zunahme phasige Abschnitt-Lasersysteme verwendet ein kompliziertes System von Lasern, um interkontinentale ballistische Raketen (Interkontinentalrakete) zu finden, zu verfolgen und zu zerstören. In diesem Typ des Systems wird ein chemischer Laser, derjenige, in dem die Laseroperation durch eine energische chemische Reaktion angetrieben wird, als der Hauptwaffenbalken verwendet (sieh Bordlaser). Mobile Tactical High-Energy Laser (MTHEL) ist ein anderes Verteidigungslasersystem unter der Entwicklung; das wird als ein Feld-Deployable-Waffensystem vorgesehen, das fähig ist, eingehende Artillerie-Kugeln und Marschflugkörper durch den Radar zu verfolgen und sie mit einem starken Fluorid-Laser des schweren Wasserstoffs zu zerstören.

Ein anderes Beispiel des direkten Gebrauches eines Lasers als eine Verteidigungswaffe wurde für die Strategische Verteidigungsinitiative (SDI, mit einem Spitznamen bezeichnete "Star Wars"), und seine Nachfolger-Programme erforscht. Dieses Projekt würde Boden-basierte oder im Weltraum vorhandene Lasersysteme verwenden, um eingehende interkontinentale ballistische Raketen (Interkontinentalraketen) zu zerstören. Die praktischen Probleme des Verwendens und Zielens dieser Systeme waren viele; besonders das Problem, Interkontinentalraketen im günstigsten Moment, die Zunahme-Phase gerade nach dem Start zu zerstören. Das würde Richtung eines Lasers durch eine große Entfernung in der Atmosphäre einschließen, die, wegen des optischen Zerstreuens und der Brechung, biegen und den Laserbalken verdrehen würde, das Zielen des Lasers und Reduzieren seiner Leistungsfähigkeit komplizierend.

Eine andere Idee aus dem SDI-Projekt war der gekernpumpte Röntgenstrahl-Laser. Das war im Wesentlichen eine umkreisende Atombombe, die von Lasermedien in der Form von Glasstangen umgeben ist; als die Bombe explodiert hat, würden die Stangen mit hoch energischen Gammastrahl-Fotonen bombardiert, spontane und stimulierte Emission von Röntgenstrahl-Fotonen in den Atomen verursachend, die die Stangen zusammensetzen. Das würde zu optischer Erweiterung der Röntgenstrahl-Fotonen führen, einen Röntgenstrahl-Laserbalken erzeugend, der durch die atmosphärische Verzerrung minimal betroffen und davon fähig würde, Interkontinentalraketen im Flug zu zerstören. Der Röntgenstrahl-Laser würde ein ausschließlich Ein-Schuss-Gerät sein, sich auf der Aktivierung zerstörend. Einige anfängliche Tests dieses Konzepts wurden mit der unterirdischen Kernprüfung durchgeführt; jedoch waren die Ergebnisse nicht ermutigend. Die Forschung in diese Annäherung an die Raketenverteidigung wurde unterbrochen, nachdem das SDI Programm annulliert wurde.

Verwirrung

Einige Waffen verwenden einfach einen Laser, um eine Person zu desorientieren. Eine solche Waffe ist der Laser von Thales Green Optischer Warner.

Das Zielen

Ziel designator

Ein anderer militärischer Gebrauch von Lasern ist als ein Laserziel designator. Das ist ein Laserzeigestock der niedrigen Macht, der verwendet ist, um ein Ziel für eine gePräzisionsführte Munition normalerweise anzuzeigen, die von einem Flugzeug gestartet ist. Die geführte Munition passt seine Flugroute dem Haus in zum durch das Ziel widerspiegelten Laserlicht an, eine große Präzision im Zielen ermöglichend. Der Balken des Laserziels designator wird auf eine Pulsrate gesetzt, die diesen Satz auf der geführten Munition vergleicht, um sicherzustellen, dass Munition ihre benannten Ziele schlägt und anderen Laserbalken nicht folgt, die im Gebrauch im Gebiet sein können. Der Laser designator kann auf das Ziel durch ein Flugzeug oder nahe gelegene Infanterie poliert werden. Laser verwendet sind für diesen Zweck gewöhnlich infrarote Laser, so kann der Feind nicht das führende Laserlicht leicht entdecken.

Schusswaffen

Laseranblick

Der Laser hat in den meisten Schusswaffe-Anwendungen gewesen verwendet als ein Werkzeug, um das Zielen anderer Waffensysteme zu erhöhen. Zum Beispiel ist ein Laseranblick ein kleiner, gewöhnlich sichtbar-leichter Laser, der auf einer Pistole oder einem Gewehr gelegt ist und ausgerichtet ist, um eine Balken-Parallele zum Barrel auszustrahlen. Da ein Laserbalken niedrige Abschweifung hat, erscheint das Laserlicht als ein kleiner Punkt sogar in langen Entfernungen; der Benutzer legt den Punkt auf dem gewünschten Ziel, und das Barrel der Pistole wird ausgerichtet (aber nicht notwendigerweise das Berücksichtigen von Kugel-Fall, windage, Entfernung zwischen der Richtung des Balkens & der Achse des Barrels und der Zielbeweglichkeit, während die Kugel reist).

Die meisten Lasersehenswürdigkeiten verwenden eine rote Laserdiode. Andere verwenden eine Infrarotdiode, um einen Punkt zu erzeugen, der für das nackte menschliche Auge unsichtbar ist, aber mit Nachtvisionsgeräten feststellbar ist. Die Schusswaffen anpassungsfähiges Zielerwerb-Modul LLM01 Laser leichtes Modul verbinden sichtbare und infrarote Laserdioden. Gegen Ende der 1990er Jahre hat grüne Diode Laser des festen Zustands (DPSS) gepumpt Lasersehenswürdigkeiten (532 nm) sind verfügbar geworden. Moderne Lasersehenswürdigkeiten sind klein und für die Verhaftung zu den Schusswaffen leicht genug.

2007 hat LaserMax, eine Gesellschaft, die sich auf Produktionslaser für militärische und Polizeischusswaffen spezialisiert, die erste Massenproduktion grüner für Handfeuerwaffen verfügbarer Laser eingeführt. Dieser Laser steigt zur Unterseite einer Pistole oder langen Arms auf der zusätzlichen Schiene. Der grüne Laser soll mehr sichtbar sein als der rote Laser in hellen Lichtverhältnissen, weil, für dieselbe Wattleistung, grünes Licht heller scheint als roter Licht.

Mit dem Auge ins Visier genommene Laser

Eine nichttödliche Laserwaffe wurde durch die amerikanische Luftwaffe entwickelt, um eine Fähigkeit eines Gegners provisorisch zu verschlechtern, eine Waffe anzuzünden oder feindlichen Kräften sonst zu drohen. Diese Einheit illuminiert einen Gegner mit dem harmlosen Laserlicht der niedrigen Macht und kann die Wirkung des Blendens oder Desorientierens des Themas oder Veranlassens von ihn haben zu fliehen. Mehrere Typen von dazzlers sind jetzt verfügbar, und einige sind im Kampf verwendet worden.

Dort bleibt die Möglichkeit, Laser zu verwenden, um zu blenden, da das viel niedrigere Macht-Niveaus verlangt, und in einer mit dem Mann tragbaren Einheit leicht erreichbar ist. Jedoch betrachten die meisten Nationen das absichtliche dauerhafte Blenden des Feinds, wie verboten, durch die Regeln des Krieges (sieh Protokoll beim Blenden von Laserwaffen). Obwohl mehrere Nationen blendende Laserwaffen wie Chinas ZM-87 entwickelt haben, wie man glaubt, hat keiner von diesen ihn vorbei an der Prototyp-Bühne gemacht.

Zusätzlich zu den Anwendungen, dass Überkreuzung mit militärischen Anwendungen, ein weit bekannter Strafverfolgungsgebrauch von Lasern für lidar ist, um die Geschwindigkeit von Fahrzeugen zu messen.

Medizinisch

• Schönheitschirurgie (Tätowierungen, Narben, Schwangerschaftsstreifen, Sonnenflecke, Runzeln, Muttermale und Haare entfernend): Sieh Laserhaareliminierung. In Dermatologie verwendete Lasertypen schließen Rubin (694 nm), alexandrite (755 nm) ein, hat Diode-Reihe (810 nm), Nd:YAG (1064 nm), Ho:YAG (2090 nm), und Er:YAG (2940 nm) pulsiert.
• Augenchirurgie und Refraktionschirurgie
• Weiche Gewebechirurgie: CO,
• Laserskalpell (Allgemeine Chirurgie, gynecological, Urologie, laparoscopic)
• Photobiomodulation (d. h. Lasertherapie)
• Eliminierung "ohne Berührung" von Geschwülsten, besonders des Gehirn- und Rückenmarks.
• In Zahnheilkunde für die Karies-Eliminierung, endodontic/periodontic Verfahren, das Zahn-Weißen und die mündliche Chirurgie

Industriell und kommerziell

• Der Ausschnitt und peening von Metallen und anderem Material, Schweißen, Markierung, usw.
• Leitungssysteme (z.B, rufen Sie Lasergyroskope an)
• Entfernungsmesser / das Vermessen,
• LIDAR / Verschmutzungsüberwachung,
• Digitalminilaboratorien
• Strichcodeleser
• Lasergravieren der Druckplatte
• Das Laserabbinden von zusätzlichen Markierungsmaterialien für die Dekoration und Identifizierung,
• Laserzeigestöcke
• Laserbeschleunigungsmesser
• Holographie
• Bubblegrams
• Fotolithographie
• Optische Kommunikationen (über Glasfaserleiter oder im freien Raum)
• Optische Pinzette
• Das Schreiben von Untertiteln auf Film-Filme.
• Raumaufzug, eine mögliche Lösungsübertragungsenergie den Bergsteigern durch die Laser- oder Mikrowellenmacht strahlender
• 3D-Laserscanner für das genaue 3D-Maß.
• Laserlinienniveaus werden im Vermessen und Aufbau verwendet. Laser werden auch für die Leitung für das Flugzeug verwendet.
• Umfassend sowohl im Verbraucher als auch in der Industriebildaufbereitungsausrüstung.
• In Laserdruckern: Benzin und Diode-Laser spielen eine Schlüsselrolle in der Herstellung hoher Entschlossenheitsdruckplatten und in der Bildabtastungsausrüstung.
• Diode-Laser werden als ein lightswitch in der Industrie verwendet, mit einem Laserbalken und einem Empfänger, der einschalten wird oder davon, wenn der Balken unterbrochen wird, und weil ein Laser die leichte Intensität über größere Entfernungen behalten kann als ein normales Licht, und ist genauer als ein normales Licht es kann für die Produktentdeckung in der automatisierten Produktion verwendet werden.
• Laseranordnung
• Zusatz, der verfertigt

In der Verbraucherelektronik, dem Fernmeldewesen und den Datenkommunikationen, werden Laser als die Sender in optischen Kommunikationen über Glasfaserleiter und freien Raum verwendet.

• Daten in optischen Scheiben zu versorgen und wiederzubekommen
• Sich entzündende (geschilderte) Laseranzeigen begleiten viele Musik-Konzerte.

Images

Image:Laser_pointer.jpeg|RGB Laser

Image:Laser_pens.jpeg|Q-Linienlaser

Image:Laser Effekten jpg|Lasers wurden 2005 Klassisches Sensationelles Konzert verwendet

Image:Przestrzen wolnosci harfa laserowa.jpg|A Laserharfe

Der Image:Carbon Dioxyd-Laser An Der Lasereffekten-Testoberfläche der Möglichkeit jpg|The eines Testziels wird sofort verdunstet und bricht in Flamme auf das Ausstrahlen durch eine hohe Macht dauernder Welle-Kohlendioxyd-Laser das Ausstrahlen von Zehnen von Kilowatt des weiten Infrarotlichtes aus. Bemerken Sie, dass der Maschinenbediener Stehen hinter Platten von plexiglas ist, der in weitem infrarot undurchsichtig ist.

Siehe auch

• Liste von Laserartikeln
• Nichttödliche Waffe

Links

• Das internationale wissenschaftliche Laboratorium für die optische Diagnostik
• Wie man eine Brennende Laserpistole macht
• Artikel Coherent.com über Anwendungen für Laser