--------------------------------------    APLIKACE LASERŮ     --------------------------------------
 
Další oblasti  

Vzhledem k nesmírně širokému spektru aplikací laserů se stručně zmíníme jen o některých z nich:
 
Astronomie, geodézie, geofyzika
Pohyb kontinentůPulzními lasery (délka impulzů řádově až 10-15 s), se měří vzdálenosti různých objektů na základě odrazu záření od nich. Doba, která uplyne mezi vysláním impulzu a přijetím odraženého impulzu, je úměrná vzdálenosti překážky. Při měření se používají tzv. koutové odražeče, umístěné na objektech. Od koutového odražeče se světlo odráží vždy zpět, nezávisle na úhlu dopadu. Na stejném principu funguje i běžná odrazka na jízdním kole.
Astronomové měří tímto způsobem vzdálenosti družic nebo Měsíce s přesností několika centimetrů! Koutový odražeč byl jeden z prvních přístrojů, které umístili američtí astronauti na povrchu Měsíce. Laserová měření slouží mj. k určování drah družic, při studiu zemětřesení nebo měření vzájemného pohybu zemských kontinentů (viz obrázek).
 
Ekologie a meteorologie
Paprsek LidaruLaserové radary, tzv. LIDARY, se používají k měření znečištění zemského ovzduší. Laserový paprsek se částečně odráží a částečně rozptyluje na částicích obsažených v ovzduší. Odražené signály se vyhodnocují, tímto způsobem je možno určit rozložení a směr pohybu kouřových částic a dalších znečišťujících látek v ovzduší. Lidarem se také měří výška oblačnosti nebo proudění vzduchu a jeho turbulence v atmosféře. Podobná metoda se uplatňuje i na kosmických sondách, např. při studiu atmosféry Marsu a dalších planet.
 
Jaderná fyzika
Soustředěná energie laserového paprsku by mohla být využita k nastartování jaderné fúze (termonukleární reakce). Laserovým paprskem se daří dosahovat teplot blížících se absolutní nule. Využívá se přitom rozptylu fotónů na atomech, pohybujících se proti paprsku. Jinou aplikací je konstrukce nepředstavitelně přesných atomových hodin, prakticky používaných například při satelitní navigaci nebo v astronomii. Laserový paprsek se uplatňuje i v mikroelektronice při výrobě polovodičových součástek. Základem této technologie je odpařování tenkých vrstev křemíku.
 
Vojenské aplikace
Laser na letecké raketěNenáročnouvojenskou aplikací jsou laserové značkovače na ručních zbraních, které mohou viditelně označit místo zásahu. Laserové dálkoměry slouží na různých zbraních, např. tancích, k přesnému zaměření a určení vzdálenosti cíle. Přesnost leteckých raketových střel s laserovým zaměřováním a naváděním dosahuje hodnot, jinými způsoby těžko dosažitelných. Na základě údajů laserových zaměřovačů je možno stanovit optimální dráhu mezikontinentálních balistických raket.
Zatím spíše z oblasti sci-fi jsou projekty likvidace mezikontinentálních balistických raket vysoce výkonnými lasery, umístěnými na pozemní stanici nebo na oběžné dráze kolem Země.
 
Laserová tiskárna a kopírka
Laserová tiskárnaLaserová tiskárna používá laserový paprsek k vytvoření elektrostatického „obrazu“ na světlocitlivém válci. Obraz je pak z rotujícího válce přenesen ve viditelné formě na papír. Informace o znacích vytvořených počítačovým programem jsou přiváděny do modulátoru, kterým je laserový paprsek přerušován. Na světlocitlivý válec se pak elektrostaticky nanáší tzv. toner a z válce je přenášen na papír. Vyhřívacími válci se toner roztaví a trvanlivě pronikne do struktury papíru. Laserová tiskárna poskytuje velmi kvalitní výsledky při velké rychlosti tisku. Podobnou konstrukci má také laserová kopírka, elektrostatický „obraz“ na světlocitlivém válci vznikne odrazem laserového paprsku od kopírované předlohy.
 
Kompaktní optické disky (CD, DVD)
Přehrávač CD Záznam na kompaktním disku je tvořen obrovským počtem prohlubní (pitů) na lesklé ploše disku. Šířka záznamové stopy je jen několik tisícin mm. Miniaturní polovodičová laserová dioda vyzařuje infračervený paprsek, který se odráží hranolem směrem k disku a po zaostření dopadá na záznamovou stopu. Když paprsek dopadne na lesklou plochu, většina světla se odrazí, přichází do detektoru a vznikne elektrický impulz. Jestliže dopadne na prohlubeň (pit), světlo se při odrazu rozptýlí a detektor žádný impulz nevytvoří. Z detektoru tak vychází přerušovaný didgitální signál, který elektronické obvody zpracují na signál zvukový, obrazový apod. Snímání záznamu z disku je bezkontaktní a proto nedochází u kompaktních disků k žádnému opotřebování při provozu (na rozdíl od klasických gramofonových desek, magnetofonových pásek, disket apod.) Aby laserový paprsek stále sledoval čtenou záznamovou stopu, jsou CD mechaniky vybaveny velmi přesnými servomechanismy.
 
Laserové ukazovátko, čárový kód
UkazovátkoLaserové ukazovátko má velmi jednoduchou konstrukci. Jeho základem je miniaturní laserová dioda s nezbytným elektronickým obvodem. Protože levné diody nevytvářejí dokonale rovnoběžný svazek paprsků, musí být na výstupu ještě spojná čočka. K napájení stačí vzhledem k malé spotřebě miniaturní baterie s napětím několik voltů.
 
Čárový kódPrvní patent na identifikaci zboží pomocí skupiny rovnoběžných čar byl udělen v roce 1952, ale k rozšíření čárových kódů v průmyslu a obchodě došlo až zhruba po dvaceti letech. Čárové kódy mají mnoho variant a v průmyslových zemích je jimi dnes označena naprostá většina výrobků. Čtečka čárového kódu je opatřena miniaturním laserem. Kmitající světelný paprsek se od tmavých čar neodráží, od světlých mezer se odráží. Detektor čtečky tak odesílá do počítače digitální signály o druhu a ceně zboží. Počítačový program vypočítá celkovou cenu nákupu a tiskárna v pokladně vytiskne účet. Současně počítač odečte prodané zboží ze skladových zásob. Konstrukce čtečky umožňuje číst čárový kód i z větší vzdálenosti.
Konstrukce ukazovátka
 
Čtečka



3. kapitola

Začátek článku

Obsah