Bài thuyết trình:THẢO LUẬN CHỦ ĐỀ: SƠ LƯỢC LASER VÀ ỨNG DỤNG

CẤU TẠONguyên lý cấu tạo chung của một máy laser gồm có: + Buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser + Nguồn nuôi và hệ thống dẫn quang.. - Thiết lập dẫn đường như các loại bom, tên lửa đượ

BÀI THẢO LUẬN CHỦ ĐỀ: LASER VÀ ỨNG DỤNG

SƠ LƯỢC VỀ

CẤU TẠO KHÁI NIỆM

TÍNH CHẤT PHÂN LOẠI

KHÁI NIỆM

Laser là tên của những chữ cái đầu

của thuật ngữ bằng tiếng Anh

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

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

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)

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

1 Chế tạo các loại vũ khí laser.

2 Đèn chiếu sáng chỉ thị mục tiêu.

3 Radar laser “thần nhãn”.

4 Hệ thống dẫn đường bằng laser.

5 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

a Hệ thống tên lửa tự dẫn đường bằng

laser APKWS (Mỹ).

b Hệ thống chống tăng dẫn đường

bằng laser LAHAT (Israel)

c Tên lửa chống tăng có điều khiển

AGM-114R Hellfire (Hoả ngục-Mỹ).

d 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