Введение в 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.

Наш курс посвящен физическим основам лазерных технологий. Цель курса — дать глубокое понимание физических процессов, происходящих при взаимодействии мощного лазерного излучения с веществом и рассмотреть физические проблемы этого взаимодействия.
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;
2. Лазерные технологические установки и лазерные технологические процессы.

В этом курсе Вы:
• узнаете, что статистика Ферми-Дирака, которой подчиняются свободные электроны в металле, накладывает значительные ограничения на процесс поглощения лазерного излучения,
• откроете для себя многообразие физических процессов поглощения лазерного излучения полупроводниками,
• получат возможность оценить возможность реализации того или иного технологического процесса,
• научитесь правильно выбирать и составлять схему установки.

В рамках курса Вы познакомитесь 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 представляется раздел лазерной химии, основанный на резонансном возбуждении атомов и молекул лазерным излучением. Здесь Вы получите новую информацию об уникальных возможностях лазерного излучения для разделения изотопов (включая разделение изотопов в атомной промышленности), получению особо чистых веществ и синтезу новых материалов.

По завершении этого курса Вы сможете:
1. объяснить, как проходит процесс взаимодействия лазерного излучения с металлами, полупроводниками и диэлектриками;
2. выбрать оптимальный тип технологического лазера для осуществления того или иного технологического процесса;
3. построить оптимальную схему лазерной технологической установки;
4. дать рекомендации для оптимизации того или иного технологического процесса;
5. дать рекомендации по внедрению лазерной технологии в различные производства.

Чтобы наиболее полно овладеть материалом курса, учащиеся должны знаниями основ физики твердого тела, лазерной физики, квантовой механики и статистической физики