Лазеры

В прошлой части мы рассмотрели примеры самодельных и заводских конструкций азотных лазеров с поперечным разрядом, и именно эта топология стала наиболее популярной для повторения самодельщиками. И вот какие её достоинства:

1. Простота. Как сказано выше, во многих случаях вполне применима даже конструкция самодельного простейшего азотного лазера работающего на атмосферном воздухе, даже при вполне серьезной научной работе в лаборатории.
2. Достаточно серьезная выходная энергия импульса – десятки миллиджоулей у крупных установок.
3. Очень малая длительность импульса, в ряде случаев составляющая сотни пикосекунд.
4. Сочетание предыдущих двух факторов позволяет достигнуть огромных импульсных мощностей – десятки-сотни мегаватт.

Но эта топология не лишена некоторых недостатков. Каких именно и к чему привело их устранение? Читайте дальше.

Наверное, каждый увлекающийся околоэлектронными самоделками задавался вопросом, возможно ли сделать лазер самостоятельно, дома. И наверняка, очень часто натыкался на довольно предсказуемый ответ от старших, что это очень сложно или практически невозможно, дескать, лазерное излучение можно получить только из специальных дорогостоящих кристаллов и стекол, или каких-то ещё неведомых материалов, которые можно достать только в Тёмных Топях или на Заокраинном Западе. На самом деле это не так. Число веществ, в которых возможен лазерный процесс, исчисляются тысячами, и некоторые из них находятся буквально под ногами, и в прямом смысле вокруг нас, повсюду. Так, например, можно с удивлением узнать, что возможно получить лазерную генерацию в водяных парах, в красителях, добытых из фломастеров, в конце концов, в углекислом газе, выдыхаемом многими живыми существами, была получена лазерная генерация мощностью в сотни киловатт. Но, есть ещё одна рабочая среда лазера, которая распространена гораздо больше, чем все остальные вместе взятые. Это азот, которого 78% в атмосферном воздухе.

Длиннее, мощнее, точнее — Европа собирается построить гравитационно-волновой детектор нового поколения под названием Einstein Telescope.


Einstein Telescope концепт-арт, credit: www.gwoptics.org

Детектор AdvancedLIGO только-только начал работать пару лет назад, и даже еще не достиг запланированной чувствительности. Однако ученым очевидно, что чувствительности LIGO будет недостаточно для настоящей гравитационно-волновой астрономии.

Я расскажу о том, что ограничивает LIGO, и как подземный криогенный детектор в 2,5 раза длиннее LIGO сможет обойти эти ограничения.

Сегодняшняя статья будет несколько занудной, поскольку поднимает те вопросы, которые обычно никто обсуждать не любит. И речь в ней пойдет об основных, наиболее важных вопросов связанных с ТБ по работе с лазерами. Я постараюсь рассказать об этой неприятной, но очень важной теме с минимумом нудных букв и цифр, которые так любят приводить в разных «справочниках по правилам безопасной эксплуатации», разобрав основные вопросы с помощью наглядных и доступных примеров в духе «что будет, если». Какую опасность таит в себе лазер, все ли лазеры одинаково опасны? Будем разбираться.

ВНИМАНИЕ: Данная статья может содержать ошибки и неточности, так как я не специалист в медицинских вопросах.

Как известно, лазер – это устройство способное к усилению света путем вынужденного излучения. И возможность построения этого устройства была сначала предсказана в теории, а лишь много лет спустя удалось построить первый образец. Напомню, что вынужденное излучение было объяснено с точки зрения квантовой теории Эйнштейном, а первое воплощение этого принципа в железе началось в 50х годах ХХ века независимо различными группами ученых, наиболее известными из которых стали Ч. Таунс, А. М. Прохоров и Н. Г. Басов. Тогда им удалось построить первый квантовый генератор – мазер, который генерировал излучение в области сантиметровых волн. Непокоренным на то время оставался оптический диапазон, и о том, как его удалось покорить я и постараюсь рассказать в этой статье.

Приветствую всех снова. В комментариях к моей первой статье про cамодельную лазерную установку снова вспомнили статью из журнала «Юный техник», которая называлась «Строим лазер». В ней предложено поэтапное описание сборки импульсного лазера, работающего на жидком растворе органического красителя. Текст статьи доступен через 2 минуты гугления.

Несмотря на это, ни мне, ни моим коллегам неизвестны прецеденты успешной постройки лазера на красителях, руководствуясь этой статьей. Почему так? Какие есть скрытые подводные камни в лазерах на красителях? Как устроены промышленно выпускаемые лазеры на красителях? Давайте разберемся.

Дисклеймер: этот проект был осуществлен из-за моей большой любви к искусству получения лазерного излучения, во многом ради процесса его реализации, посему попрошу не задавать вопрос «зачем это надо» в комментариях. Представленная ниже информация носит ознакомительный характер, автор не несет ответственности за последствия попыток повторения описанного

Краткое содержание первой части:

• Был построен макет источника питания для лазера на парах меди УЛ-102
• Методом проб и ошибок найдены условия, при котором можно было получить генерацию излучения
• Получена ощутимая мощность излучения, порядка 1 Вт
• Собран окончательный вариант излучателя
• Затем последовала странная череда отказов, поставившая проект под угрозу закрытия.

Что же происходило дальше? Смотрите под катом.

Приветствую всех, в данной статье пойдет речь об одном из моих самых сложных проектов – самодельной установке с лазером на парах меди. Оговорюсь сразу, что проект выполнен успешно, доведен до полностью готового изделия и оправдывает то название, которое я ему дал. Я считаю нужным рассказать во всех подробностях, как он осуществлялся и с чем пришлось столкнуться на пути к его осуществлению. История создания установки довольно длинная, поэтому её придется разделить на несколько частей.

И ещё один небольшой дисклеймер: этот проект был осуществлен из-за моей большой любви к искусству получения лазерного излучения, во многом ради процесса его реализации, посему попрошу не задавать вопрос «зачем это надо» в комментариях. Представленная информация показана в ознакомительных целях, автор не несет ответственности за последствия попыток повторения описанного.

Картинка для привлечения внимания.



А продолжение — под катом.

Как вы думаете, сколько операций можно сделать на одном глазу? Клинический случай одного из моих пациентов подтверждает, что более 20 операций разного рода – не предел. Хотя, вне сомнения, этот случай – рекорд для России и мировой офтальмологии.

В 1978 году все было банально – был 18 летний мальчик (назовем его «А»), который хотел стать летчиком-испытателем как его отец. Этому мешала слабая близорукость правого глаза – всего минус 1, для жизни не мешала, но будущему пилоту нужно было хорошее зрение. Он решил подправить оптику одного глаза путем кератотомии – старого «ручного» метода коррекции в институте Фёдорова (конечно, по знакомству), но что-то пошло не так. Это была первая операция. Затем еще четыре в России, затем еще семь – в Швейцарии. Летчиком он не стал, зато стал олигархом, человеком, управляющим серьезными бизнес-проектами, но не управляющим ситуацией со своим зрением.

Ко мне «А» попал совершенно разочарованный в мировой офтальмологии, со зрением 10%, невозможностью коррекции стандартными способами и высоким внутриглазным давлением. И это был молодой 50-летний бизнесмен, по жизни — успешный (это важно – потому что дальше тоже не все пошло «так»). Так вот – следующие восемь операций – мои. И хотя мы рассчитывали, что одной-двух будет достаточно – пришлось пережить почти тотальную офтальмохирургию – все возможные виды операций.

Кстати, была бы вместо кератотомии коррекция СМАЙЛ (ReLEX SMILE) или, хотя бы, Femto-LASIK – не о чем бы было писать – ничего подобно при них невозможно!

Привет, Хабр. В этой статье я расскажу о своём недавнем творении, созданном из 500 лазерных модулей по типу дешёвых маломощных лазерных указок. Под катом много кликабельных картинок.

Как же LIGO может регистрировать гравитационные волны, если они растягивают свет вместе с пространством между зеркалами?

Image credit: www.ligo.caltech.edu

Этот вопрос непременно возникает, когда заходит разговор о детектировании гравитационных волн (ГВ). Обычно аргумент приводят такой: мы знаем, что есть гравитационное красное смещение, т.е. гравитация растягивает длины волн. Разумно предположить, что в LIGO свет тоже будет растягиваться, и длины волн, которые мы используем как «линейку» для измерения расстояния между зеркалами, растянутся в той же мере, что и само расстояние. Как же можно тогда пользоваться интерферометром для измерения гравитационных волн?

Представим возможные ответы на него:

1. ГВ не влияют на свет, так что вопрос не имеет смысла.
2. ГВ растягивают длину волны света, но очень слабо, так что мы не замечаем.
3. Это не имеет значения, принцип детектирования не чувствителен к длине волны.
4. Детекторы на самом деле и не работают.

Привет, Хабр, я студент по специальности лазеры в инфо-коммуникационных системах и я впервые работал с оптоволокном. Мне предложили поучаствовать в одном проекте связанном с передачей данных по оптическому волокну и я с интересом взялся за эту работу.

Оптоволокно все прочнее закрепляется в нашей жизни. Это интернет, подключение разнообразных датчиков, лазерные устройства. Также его применяют в световом оформлении помещений.

Оптические линии имеют ряд преимуществ: нет проблем с заземлением, высокая помехозащищенность, секретность (нет электромагнитного излучения, которое может быть подслушано), легкость.

Задача: создать рабочий прототип платы с последовательным портом, сигналы которого передаются по пластиковой волоконно-оптической линии связи. За основу взят программатор MBFTDI, построенный на микросхеме FT2232H. Разъем JTAG с программатора нужно было убрать и на его место поставить оптический приемник и передатчик. Что и было сделано.

Одними из самых высокотехнологичных элементов современной аэрокосмической и военной промышленности являются высокоточные инерциальные навигационные системы (ИНС). Задачей таких систем, построенных на базе акселерометров и оптических гироскопов, является определение угловых скоростей, ускорений движущегося объекта, и в целом ориентации объекта в трехмерном пространстве.

Специфика моделирования ИНС заключается в том, что в области моделирования часто происходит как прямолинейное, так и вращательное движение, которое сильно влияет на работу этих систем и, соответственно, требует учета. В нашей статье мы коротко расскажем о том, что такое эффект Саньяка и как устройства на его основе можно численно исследовать в пакете COMSOL Multiphysics^®.

Мы тут «починили» лазером Boomburum, и в посте, где он рассказывал про свои новые глаза, разгорелась дискуссия на тему сравнения ФРК-методов, LASIK-методов и SMILE-методов. Мы (имею в виду немецкий холдинг SMILE EYES, куда входит наша российская клиника) делаем все три вида операций, но абсолютные сторонники того метода, который даст больше при потере меньшего. Таким образом, любой вид LASIK или ФРК рекомендуется только тогда, когда SMILE невозможен: во-первых, при дальнозоркости (это совсем другая история), во-вторых — в случаях больной или поврежденной роговицы (например, с рубцами). Но и, конечно, учитывается экономическая сторона.

Казалось бы, я в первых постах объяснила, почему так. Но в комментариях к посту видно, что этого было недостаточно. Поэтому давайте сделаем всё по правилам научной дискуссии. Разберём тезисы и приведём соответствующие исследования к ним.

Именно так поступают в научном и медицинском мире. Если есть мнение – его нужно обосновать. Желательно, на выборке от 20 и более пациентов с одинаковым распределением в двойном исследовании. Желательно – чтобы исследования подтверждались разными клиниками в разных странах, где проводятся такие виды операций.

Давайте начнём.

Мы знаем, что от глаукомы не застрахован никто.

Число больных глаукомой во всем мире более 100 миллионов (!) человек. Девять из десяти слепых живёт в развивающихся странах, и две трети из них могли бы быть вылечены, начни они лечится вовремя.

Глаукома является второй после катаракты причиной слепоты — до 20% всех случаев заболевания заканчиваются ею. Часть людей не догадывается о болезни. Выявляется часто глаукома на 2-3 й или на последней, 4-й стадии, когда помочь человеку часто уже невозможно. В России глаукома с недавних пор стала первой причиной безвозвратной слепоты, обогнав травматизм и сосудистые заболевания глаза.

Несмотря на серьёзный прорыв в понимании многих проблем глаукомы за последние несколько лет, надо признать, что до сих пор не предложено никаких эффективных методов предупреждения заболевания, его раннего (достаточно дешёвого метода!) выявления и доступных повсеместно способов лечения.

Беда в том, что профилактику этого заболевания у нас давно прекратили. Раньше всем советским людям после сорока обязательно раз в год измеряли глазное давление. В поликлиниках были кабинеты профосмотра, людей с повышенным внутриглазным давлением направляли к офтальмологу. И так выявляли около половины больных глаукомой. Сейчас ничего подобного нет. Спасение пациентов стало делом рук самих пациентов (то бишь утопающих).


Поскольку лечение глаукомы такое же опасное занятие, как спелеология — лезешь в темноту, а что и когда упадет тебе на голову, науке неизвестно. А не упадет, так сам утонешь или задохнешься — есть варианты. Когда догадаешься, куда попал, будет уже поздно. Позволю начать с ряда правил, описанных далее.

Всем привет! С вами Top 3D Shop и сегодня мы расскажем о линейке лазерных станков LaserSolid. Поскольку большая часть их характеристик схожа, а отличия касаются в основном мощности лазера и площади обрабатываемой заготовки, для примера разберем LaserSolid 690 — самую популярную модель линейки.

Всем добрый день, с вами компания 3Dtool.
Сегодня мы хотели бы вам показать и рассказать немного о лазерных станках Raylogic 11G.



Серия 11G — это большая линейка универсальных лазерных станков с широким диапазоном технических характеристик и размеров рабочего поля. Можно подобрать станок исключительно под ваши текущие потребности, без необходимости переплачивать за функционал которым вы не воспользуетесь.

Ученые из Сианьского института оптики и точной механики при Китайской академии наук анонсировали новую разработку — лазерное ружье ZKZM-500. Лазерный луч, генерируемый ружьем, очень сложно заметить со стороны, это ведь не показываемые в фантастике цветные лучи «бластеров». Тем не менее, во многих случаях лазерная винтовка куда эффективнее киношных видов вооружения, из которого, как правило, попадают по врагу лишь в исключительных случаях.

По словам разработчиков, хотя оружие и относится к классу «нелетального», но энергии луча достаточно, чтобы вызвать мгновенное обугливание кожи и тканей. Всего лишь десять лет назад такая винтовка была лишь достоянием голливудских студий, а теперь это вполне реальное оружие. Инженеры, разрабатывавшие ружье, говорят, что луч без проблем поразит человека сквозь одежду. Более того, если ткань, из которой пошита одежда, легко воспламеняется, то человек в этой одежде может превратиться в живой факел.

В 1983 году для широкой общественности окончательно рухнула иллюзия под названием «мирный космос»: президент Рональд Рейган объявил о программе СОИ (Стратегическая Оборонная Инициатива), в рамках которой США собрались развернуть в космосе целый спектр вооружений для перехвата советских межконтинентальных баллистических ракет и их боеголовок. Безусловно, отдавать инициативу в руки противнику мы не могли: со времён Хиросимы и Нагасаки хрупкий мир между странами удавалось поддерживать только с помощью баланса вооружений. И на закате СССР началась разработка отечественного боевого лазерного космического аппарата, массо-габаритный макет которого (без самого лазера) был выведен в космос ракетой-носителем «Энергия». Впрочем, сам лазер тоже испытывали, правда, на самолёте.

Представляю вниманию DIY сканер на базе Android смартфона.

При проектировании и создании сканера, в первую очередь, интересовало сканирование крупных объектов. Минимум – фигура человека в полный рост с точность – хотя бы 1-2 мм.

Данные критерии успешно достигнуты. Успешно сканируются объекты при естественном освещении (без прямого солнечного света). Поле сканирования определяется углом захвата камеры смартфона и расстоянием, на котором лазерный луч сохраняет достаточную для детектирования яркость (днем в помещении). Это фигура человека в полный рост (1.8 метров) с шириной захвата в 1.2 метров.

Сканер был сделан из соображений «а не сделать ли что ни будь более или менее полезное и интересное, когда заняться нечем». Все иллюстрации – на примере «тестового» объекта (выкладывать сканы людей не корректно).

Как показал опыт, для сканера такого типа ПО — это вторично и на него было потрачено меньше всего времени (на окончательный вариант. Не считая эксперименты и тупиковые варианты). Поэтому в статье особенностей ПО касаться не буду (Ссылка на исходные коды в конце статьи.)

Цель статьи – рассказать о тупиковых ветках и проблемах, собранных на пути к созданию окончательной рабочей версии.