BÀI THẢO LUẬN CHỦ ĐỀ: LASER VÀ ỨNG DỤNG
NỘI DUNG
ỨNG DỤNG CỦA LASER
SƠ LƯỢC VỀ LASER
SƠ LƯỢC VỀ LASER
CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG
CẤU TẠO
KHÁI NIỆM
TÍNH CHẤT
PHÂN LOẠI
KHÁI NIỆM
Laser là tên của những chữ cái đầu của thuật ngữ bằng tiếng Anh “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ’’ (Sự khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích).
Chùm bức xạ do máy này phát ra gọi là tia laser
CẤU TẠO
Nguyên lý cấu tạo chung của một máy laser gồm có:
+ Buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser
+ Nguồn nuôi và hệ thống dẫn quang.
Trong đó buồng cộng hưởng với hoạt chất laser là bộ phận chủ yếu.
+ hoạt chất là môi trường vật chất ( rắn, lỏng, khí, bán dẫn…)có khả năng khuếch đại ánh sáng đi qua nó.
+ buồng cộng hưởng
Làm cho bức xạ do hoạt chất phát ra có thể đi lại nhiều lần qua hoạt chất để được khuếch đại lên
+ nguồn bơm
Cung cấp NL để tạo ra sự đảo lộn mật độ trong 2 mức nào đó của hoạt chất và duy trì hoạt động của laser
CẤU TẠO
Cấu tạo cơ bản và cơ chế hoạt động của laser
bộ cộng hưởng vùng bị kích thích
Nguồn nuôi ( năng lương được bơm vào vung kích thích)
Gương phản xạ toàn phần
Gương bán mạ
Tia laser
CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG


Một ví dụ về cơ chế hoạt động của laser có thể được miêu tả cho laser thạch anh

Dưới sự tác động của hiệu điện thế cao, các electron của thạch anh di chuyển từ mức năng lượng thấp lên mức năng lương cao tạo nên trạng thái nghịch đảo mật độ tích lũy của electron.

Ở mức năng lượng cao, một số electron sẽ rơi ngẫu nhiên xuống mức năng lượng thấp, giải phóng hạt ánh sáng được gọi là photon.


Các hạt photon này sẽ toả ra nhiều hướng khác nhau từ một nguyên tử, va phải các nguyên tử khác, kích thích eletron ở các nguyên tử này rơi xuống tiếp, sinh thêm các photon cùng tần số, cùng pha và cùng hướng bay, tạo nên một phản ứng dây chuyền khuếch đại dòng ánh sáng.

Các hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần trong vật liệu, nhờ các gương để tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng.

Một số photon ra ngoài nhờ có gương bán mạ tại một đầu của vật liệu. Tia sáng đi ra chính là tia laser.
PHÂN LOẠI
LASER
Laser khí
Laser rắn
Laser bán dẫn
Laser lỏng
Laser electron tự do
Laser ruby
Laser thủy tinh
Laser YAG
Laser CO2
Laser He-Ne
Laser Argon
Laser chelate hữu cơ +đất hiếm.
Laser vô cơ oxychloride- neodym-selen
Laser màu
LASER
5. CÁC TÍNH CHẤT CỦA LASER
Độ định hướng của laser cao
Độ đơn sắc
Không gian của tia laser
Thời gian của tia laser
Tính kết hợp của tia laser
Cường độ tia laser lớn
6. CÔNG DỤNG CỦA LASER
Ngày nay, người ta đã chế tạo ra được gần 500 loại laser khác nhau, ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực:
- Đo đạc những khoảng cách cực lớn, như trong nghành thiên văn (đo khoảng cach từ trái đất đến các hành tinh và khoảng cách giữa các hành tinh trong vũ trụ).
- Thiết lập dẫn đường như các loại bom, tên lửa được dẫn đường bằng laser.
- Thông tin liên lạc
- Công nghiệp nặng: hàn cắt kim loại
- Công  nghiệp chế tạo vũ khí.
- Cải tạo giống
- Trong y học (chuẩn đoán và điều trị bệnh, săn sóc thẩm mỹ)
ỨNG DỤNG CỦA LASER
Công- nông- lâm nghiệp
Thẩm mỹ
Y học
Quân sự
Trong công nghiệp
Máy cắt kim loại bằng laser
Laser trong công nghiệp phụ trợ
Khắc tem bằng laser
In logo trên da bằng laser
Trong nông nghiệp
Trong thẩm mỹ
Trong y học
TRONG QUÂN SỰ
Chế tạo các loại vũ khí laser.
Đèn chiếu sáng chỉ thị mục tiêu.
Radar laser “thần nhãn”.
Hệ thống dẫn đường bằng laser.
Dò tìm mìn, thủy lôi bằng laser.
1. Súng laser: Súng laser là một loại vũ khí, sử dụng chùm tia laser mang năng lượng cao để gây sát

Các loại súng laser
Súng PHASR (Mỹ) là loại vũ khí laser. Nó có tác dụng làm mù tạm thời và làm cho đối phương mất phương hướng.
Súng Avenger (Mỹ) có thể phóng ra tia Laser cực nóng, chúng đang được nghiên cứu để có thể bắn máy bay cũng như tên lửa.
Súng laser ZM-87 (Trung Quốc) được phát triển năm 1995. ZM-87 có tầm bắn tối đa 5 km
Vũ khí hủy diệt - súng laser sáu nòng
2. Đèn chiếu sáng-chỉ thị mục tiêu.
Có 4 loại thiết bị:
- Đầu tiên là đèn chiếu ánh sáng phát ra ánh sáng trắng cường độ cao, dùng để làm loá mắt đối phương.
- Thứ hai là đèn chiếu sáng hồng ngoại chỉ phát ra ánh sáng trong dải hồng ngoại mà mắt thường không thể nhìn thấy, nhưng những người được trang bị kính nhìn đêm có thể nhìn thấy khu vực mà nó chiếu sáng.
- Loại thứ 3 là đèn chỉ thị laser nhìn thấy được, dưới dạng chấm đỏ, tương tự như bút laser dùng cho thuyết trình
- Loại cuối cùng phát ra 1 tia laser hồng ngoại cường độ cao, mắt thường không thể nhìn thấy. Qua kính nhìn đêm, người lính sẽ thấy 1 tia sáng dài, có thể được dùng để ngắm bắn, hoặc chỉ thị mục tiêu cho đồng đội.
Đèn chiếu sáng-chỉ thị mục tiêu.
Radar laser “thần nhãn”

Radar laser là hệ thống radar hoạt động dựa trên nguyên lí phát và phản xạ của chùm tia laser. Về bản chất, đây là “đèn chớp” laser tạo hình ảnh đối tượng theo các tia phản xạ. Radar laser có ưu điểm là độ phân giải cao, quét nhanh và tiêu thụ năng lượng tương đối ít. Trong một số trường hợp, radar laser có lợi và rẻ tiền hơn là radar bình thường, hoạt động của radar laser khó bị phát hiện và chế áp bằng nhiễu hơn.
Radar laser “thần nhãn”
Hệ thống dẫn đường bằng laser
Hệ thống tên lửa tự dẫn đường bằng laser APKWS (Mỹ).
Hệ thống chống tăng dẫn đường bằng laser LAHAT (Israel).
Tên lửa chống tăng có điều khiển AGM-114R Hellfire (Hoả ngục-Mỹ).
Bom thông minh dẫn đường laser Sudarshan (Ấn Độ)

Hệ thống tên lửa tự dẫn đường bằng laser APKWS (Mỹ).
APKWS là hệ thống chỉ thị mục tiêu bằng laser, gắn trên trực thăng và khối bánh lái, hiệu chỉnh giữa các động cơ tên lửa không điều khiển thông thường và thân của nó. Ở cuối đầu đạn tên lửa được gắn một bộ cảm biến.

Hệ thống chống tăng dẫn đường bằng laser LAHAT (Israel).
LAHAT là loại tên lửa chống tăng, dẫn đường bằng laser, có thể được bắn thẳng tới mục tiêu hoặc bắn không theo đường thẳng.
Tên lửa chống tăng có điều khiển
AGM-114R Hellfire
Bom thông minh dẫn đường laser Sudarshan
(Ấn Độ)

Dò tìm mìn, thủy lôi bằng laser.
Hệ thống dò tìm thuỷ lôi bằng laser từ trên không (ALMDS). Hệ thống ALMDS lắp thiết bị máy phát tia laser công suất cao và được trang bị trên các máy bay trực thăng, dùng để quét trên diện rộng và xác định chính xác vị trí của thuỷ lôi, nhằm vô hiệu hoá thuỷ lôi trước khi chúng phát nổ làm tổn hại tới các tàu chiến và tàu thương mại.
Dò tìm mìn, thủy lôi bằng laser