Badania nad niebieskim laserem stanowią część tzw. niebieskiej optoelektroniki, objętej realizowanym od kilku lat w Polsce Strategicznym Programem Rządowym. Pierwszy niebieski laser powstał w 1996 r. w Japonii (prof. Shuji Nakamura), ale cechowały go mała moc i krótki czas działania. Przyczyną były defekty struktury azotku galu, który jest ciałem czynnym w tym laserze. Azotek galu jest półprzewodnikiem wykorzystywanym komercyjnie do końca lat 90. w postaci diod świecących. Zastosowanie GaN w technice laserowej wymaga otrzymywania kryształów pozbawionych defektów. Udało się to Polakom w Centrum Badań Wysokociśnieniowych "Unipress" w ubiegłym roku. Polskie kryształy azotku galu mają postać przeźroczystych, sześciokątnych płatków o lustrzanej powierzchni wielkości 1 cm2 i grubości 0,1 mm. Rosną w temperaturze ok. 1600?C w stopionym galu, nad którego powierzchnią znajduje się azot sprężony do 15 - 20 tys.atmosfer. Dzięki temu pierwszą w Polsce akcję laserową w krysztale azotku galu przeprowadzono 12 grudnia 2001 r. Ciało czynne niebieskiego lasera jest kryształkiem o wymiarach 0,5 x 0,5 mm, który w czasie pracy silnie się nagrzewa i dlatego musi być przylutowany indem do kostki miedzianej. Na bazowym krysztale naparowanych jest metodą epitaksji kilkadziesiąt (20 -30) warstw o różnych domieszkach(m.in. indu) o łącznej grubości 0,001 mm. Warstwa aktywna, w której zachodzi akcja laserowa, ma grubość 0,0004 mm. Otaczają ją lustra z tlenków cyrkonu i krzemu, odbijające i wzmacniające światło laserowe. Długość fali emitowanego przez GaN niebieskiego światła wynosi 416 nm. światło to ma mniejszą długość fali niż światło czerwone, co oznacza, że w świetle niebieskiego lasera da się zobaczyć nawet 4 razy więcej szczegółów.. Uważa się (i jest to realne), że niebieski laser zrewolucjonizuje przemysł audio- video. Zastosowany w odtwarzaczach CD umożliwi zapisanie kilkakrotnie więcej dźwięku i obrazu. Aby to osiągnąć, należy dążyć do zwiększenia mocy lasera, obniżenia prądu niezbędnego do wzbudzenia akcji laserowej oraz zapewnienia powtarzalności właściwości wyrobu finalnego - by każdy laser świecił tak samo. Wówczas te lasery znajdą zastosowanie nie tylko w odtwarzaczach komputerowych, ale też do analizy zanieczyszczeń atmosfery, w komunikacji podwodnej oraz do budowy wyświetlaczy wielkiego formatu. Niebieskie lasery zezwalają na kilkakrotne zwiększenie ilości informacji na dyskach optycznych (DVD), zostaną wykorzystane w drukarkach laserowych ultrawysokiej rozdzielczości, pojawią się w wielu zastosowaniach wojskowych, ochronie środowiska, a także w diagnostyce medycznej. Szacuje się, że za 10 lat wartość produkcji polskiego przemysłu niebieskiej optoelektroniki osiągnie blisko 3 mld zł.
(wykorzystano min. artykuły K. Lewandowskiego opublikowane w Biuletynie KBN w 9/2001 i 1 - 2/2002, "Forum Akademickim" 7 - 8/2002).Laser rentgenowski
Badacze z University of Colorado ogłosili, że udało im się stworzyć laser świecący na granicy ultrafioletu i światła rentgenowskiego. Długość fali emitowanego przezeń promieniowania wynosi zaledwie 5 nanometrów - około stukrotnie mniej niż długość fali światła widzialnego i dwukrotnie mniej od dotychczasowego rekordu. Zbudowanie tak wysokoenergetycznego lasera było możliwe dzięki wykorzystaniu własności argonu - jednego z gazów szlachetnych. Atomy argonu oświetlano promieniowaniem widzialnym, które usuwało jego najdalsze od jądra elektrony. Wiążące się ponownie z jonami argonu elektrony emitowały laserowe błyski miękkiego promieniowania rentgenowskiego. Do produkcji promieniowania o jeszcze wyższej energii można by teoretycznie wykorzystać atomy helu, nie rozwiązano jednak jeszcze trudności technicznych, wiążących się ze skłonieniem ich do emitowania światła o dużym natężeniu. Na razie trwają więc prace nad argonem. Nowowytworzony laser z pewnością znajdzie wiele zastosowań. Badacze proponują wykorzystanie go do obrazowania nanoobiektów, w szczególności w biologii.
Autor: Weronika Śliwa "Ekspres Naukowy" 28.01.2004Amerykańskie wojsko stawia na broń laserową
Nad poligonem White Sands w Nowym Meksyku dokonano pierwszego przechwycenia i zestrzelenia laserem pocisku lecącego z prędkością naddźwiękową. Naświetlenie trwało kilka sekund, po czym cel został rozerwany na części. Obserwatorzy, wśród których przeważali wysocy oficerowie amerykańskiej armii, byli bardzo zadowoleni. Mówi się nawet o tworzeniu nowej historii, bo odkąd przez siedmioma wiekami na wyposażeniu wojska znalazła się broń palna i artyleria taktyka obrony polegała na schodzeniu z linii ognia, ucieczce, ukrywaniu się przed nadlatującymi pociskami, budowaniu umocnień i bunkrów. Wkrótce wszystko to może się okazać niewystarczające. Laser będzie zdolny przepalić każdy pancerz i zniszczyć pocisk w trakcie lotu. Pierwsze udane zestrzelenie ma na koncie "Tactical High Energy Laser" (THEL) pierwsza broń z planowanego całego arsenału, który amerykańska armia chce mieć już niedługo na swoim wyposażeniu. Minister Obrony Donald Rumsfeld przyznał temu programowi najwyższy priorytet. W ostatnich latach wiele miliardów dolarów wydano na badania i rozwój. Teraz Rumsfeld chce widzieć efekty. Na najdroższą z broni laserowych Airborne Laser (ABL) wydano już 3,7 mld dolarów. Laser ten, zainstalowany na samolocie, ma być zdolny zniszczyć wycelowane weń rakiety. Zamiast pocisków rakiety będą palone z odległości setek kilometrów przez krótkie impulsy energii o wartości wystarczającej do zaopatrzenia w prąd niewielkiego miasta. Jeszcze w tym dziesięcioleciu amerykańskie lotnictwo chce dysponować flotą 7 samolotów wyposażonych w ABL, które będą w stanie dotrzeć do każdego miejsca potencjalnego konfliktu na Ziemi w ciągu 24 godzin i wziąć na cel rakiety balistyczne we wczesnej fazie lotu. Choć sam laser już działa, to jak dotąd Boeing, Lockheed Martin i TRW wciąż próbują pomieścić wszystkie podzespoły w rufie Jumbo-Jeta. Są to dużych rozmiarów zbiorniki, pompy, układy chłodzenia i elementy adaptywnej optyki, które łącznie ważą 82 tony. Najbliższym realnym terminem pierwszego lotu ABL testowego jest początek 2004 roku
Na zdięciu przedstawiam zdięcie The Mobile Tactical High Energy Laser (THEL):
Najpotężniejsze lasery świata
Najpotężniejsze lasery świata są używane przede wszystkim do badania struktury atomów i reakcji rozszczepienia. Emitują one potężne impulsy energii w zakresie terawatów (bilionów watów) - impulsy te jednak są bardzo krótkie, krótsze od pikosekundy ( bilionowa część sekundy ).
Najpotężniejszy jest laser brytyjski "VULCAN" ma moc rzędu 100 terawatów (TW), oczywiście mowa tu o bardzo krótkich impulsach rzędu pikosekund. Laser taki emituje wiązke o długości 1054 nm jest to laser Nd:szkło.
Laser ten został wpisany do Księgi Guinness.Więcej informacji o tym laserze można znaleźć pod adresem :http://www.clf.rl.ac.uk/Facilities/vulcan/.
a oto "VULCAN"
Największy laser w USA zdolny jest do wytworzenia impulsu o gestości mocy około 10 TW na cm2
Dla porównania w przemyśle stosuje się lasery o mocach do 45 kW.
Marsjańskie Laboratorium Naukowe.
Oto jak wyglądać będzie pojazd o nazwie Mars Science Laboratory (MSL) (Marsjańskie Laboratorium Naukowe) podczas pracy :
Według planów NASA Marsjańskie Laboratorium Naukowe miało zostać wysłane na Czerwoną Planetę w grudniu 2009 jednak z powodu problemów z budżetem NASA przełoży prawdopodobnie misję MSL na rok 2011. MSL ma pozostać aktywny po wylądowaniu przez jeden Marsjański rok (687 dni). Waga pojazdu będzie wynościć około 3,000 kilogramów (6,600 funtów). Naukowcy wyposażą łazik między innymi w spektroskop laserowy, który badać będzie marsjańskie skały w taki oto sposób: z pewnej odległości (do 13 metrów) łazik wystrzeli w stronę skały promień lasera. Fragment skały, na którym skupi się promień, zostanie stopiony lub wyparuje. Potem rozgrzane cząstki będą stygły, emitując światło, na podstawie którego ustalić będzie można skład skały.
Poniższy rysunek w sposób obrazowy przedstawia zasadę działania spektroskopu laserowego:
Pełny tekst na stronie NASA.