Лазеры: физические основы и лазерные технологии

Лазерные технологии с момента своего открытия широко применяются в самых разных отраслях науки и техники, а также в быту. Все мы пользуемся лазерными принтерами, лазерными указками, в магазинах используются считыватели штрих-кодов на основе лазерного луча. В медицине с помощью лазеров проводятся сложнейшие операции и многое другое.

Цель курса -- дать глубокое понимание физических процессов, происходящих при взаимодействии мощного лазерного излучения с веществом и рассмотреть физические проблемы этого взаимодействия.

Представленный курс значительно отличается от подобных курсов, читаемых в ряде технических вузов своей направленностью на глубокое обсуждение физических процессов взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом.

Применение знаний, полученных при изучении курса, будет способствовать повышению эффективности как существующих производств, так и внедрению лазерных технологических процессов в еще не охваченные области промышленности.

Курс включает два основных раздела:

1. Физические процессы, происходящие при взаимодействии мощного лазерного излучения с металлами, полупроводниками и диэлектриками и
2. Лазерные технологические установки и лазерные технологические процессы.

В ходе курса Учащиеся будут ознакомлены не только с принципами работы различных технологических лазеров, но и с недостатками и преимуществами всех используемых активных элементов технологических лазеров, включая самые современные волоконные лазеры.

В качестве примера использования лазеров в технологии будет подробно рассмотрена современная лазерная технология в области электроники и создания интегральных схем. Весьма интересным для учащихся представляется раздел лазерной химии, основанный на резонансном возбуждении атомов и молекул лазерным излучением. Здесь учащиеся получают новую информацию об уникальных возможностях лазерного излучения для разделения изотопов (включая разделение изотопов в атомной промышленности), получению особо чистых веществ и синтезу новых материалов.

Неделя 1

1. Введение в лазерные технологии
2. Процессы передачи энергии лазерного излучения металлам
3. Механизмы поглощения лазерного излучения полупроводниками и диэлектриками

Неделя 2

1. Оптические свойства металлов
2. Процессы нагрева материалов при воздействии лазерного излучения
3. Нелинейные случаи нагрева материала лазерным излучением

Неделя 3

1. Физические свойства лазерной плазмы
2. Методы исследования взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом
3. Лазерные технологические установки

Неделя 4

1. Лазерные технологические установки на основе твердотельных лазеров
2. Лазерные технологические установки на основе СО2-лазеров
3. Лазерная технология полупроводников