Tiểu luận vật lý 3 LASER Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Hải Cát TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Từ xa xưa đến ngày nay, ánh sáng luôn đóng một vai trò rất quan trọng đối với lịch sử của loài người,từ ánh sáng từ mặt trời đến ánh sáng từ ngọn lửa, từ ánh sáng của ngọn nến cho đến ánh sáng của bóng đèn… từ đó ta thấy được ánh sáng nói không ngoa chính là chứng nhân cho các cột mốc phát triển của nhân loại. Và đến thế kỷ 20 từ một học thuyết, con người đã bước sang một kỷ nguyên mới kỷ nguyên của lượng tử, và một trong những phát kiến vĩ đại có tầm ảnh hưởng nhất cũng được ra đời dựa vào thành tựu vĩ đại đó, đó là một loại ánh sáng có tính ứng dụng cao vào thực tiễn hiện nay, và đó là laser. Laser đã và đang nghiên cứu, phát triển một cách cụ thể. Vậy Laser là gì? Nó được phát triển như thế nào? Nguyên lý hoạt động của nó là gì? Các loại đèn Laser, chỉ tiêu an toàn của Laser? Và quan trọng nhất ứng dụng của Laser là gì? Chúng ta hãy cũng trả lời các câu hỏi trên thông qua các phần tiếp theo.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG TIỂU LUẬN CUỐI KÌ Mơn học: VẬT LÍ ĐỀ TÀI: LASER Thành viên nhóm: Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Hải Cát BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN : VẬT LÝ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP HCM, tháng 05 năm 2022 DANH SÁCH NHÓM VIẾT TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN: VẬT LÝ HỌC KỲ II NĂM HỌC 2021-2022 Mã lớp môn học: Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Hải Cát Tên đề tài: Laser Danh sách nhóm viết tiểu luận cuối kỳ: STT Họ Và Tên Mã số sinh viên Tỷ lệ % tham gia Ký tên - Tỷ lệ % = 100% - Trưởng nhóm: Nhận xét giảng viên ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… TP.HCM, tháng 05 năm 2022 Giảng viên chấm điểm MỤC LỤC A MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………… B NỘI DUNG I.Khái niệm II Lịch sử hình thành .2 III Cấu tạo tính chất………………………………….……………………………….3 Cấu tạo Tính chất IV Nguyên lý hoạt động………………………………………………………………… V Phân loại 1.Laser chất rắn .5 Laser chất khí Laser chất lỏng 4.Laser sợi quang 5.Laser bán dẫn (Điốt Laser) VI Các chế độ hoạt động .9 Chế độ phát liên tục Chế độ phát xung VII An toàn sử dụng VIII Ứng dụng laser 11 C KẾT LUẬN .16 TÀI LIỆU THAM KHẢO .17 A.MỞ ĐẦU Từ xa xưa đến ngày nay, ánh sáng ln đóng vai trị quan trọng lịch sử loài người,từ ánh sáng từ mặt trời đến ánh sáng từ lửa, từ ánh sáng nến ánh sáng bóng đèn… từ ta thấy ánh sáng nói khơng ngoa chứng nhân cho cột mốc phát triển nhân loại Và đến kỷ 20 từ học thuyết, người bước sang kỷ nguyên kỷ nguyên lượng tử, phát kiến vĩ đại có tầm ảnh hưởng đời dựa vào thành tựu vĩ đại đó, loại ánh sáng có tính ứng dụng cao vào thực tiễn nay, laser Laser nghiên cứu, phát triển cách cụ thể Vậy Laser gì? Nó phát triển nào? Nguyên lý hoạt động gì? Các loại đèn Laser, tiêu an tồn Laser? Và quan trọng ứng dụng Laser gì? Chúng ta trả lời câu hỏi thông qua phần B.NỘI DUNG I.Khái niệm Laser tên viết tắt cụm từ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation tiếng Anh, có nghĩa "khuếch đại ánh sáng phát xạ kích thích" Theo thuyết lượng tử Einstein nguyên tử, electron tồn mức lượng riêng biệt rời rạc Các mức lượng hiểu tương ứng với quỹ đạo riêng biệt electron xung quanh hạt nhân Electron phía ngồi có mức lượng cao electron phía Khi có tác động vật lý hay hóa học từ bên ngồi, electron nhảy từ mức lượng thấp lên mức lượng cao hay ngược lại, gọi chuyển dời trạng thái Các chuyển dời sinh hay hấp thụ lượng tử ánh sáng hay photon theo thuyết lượng tử Albert Einstein Bước sóng (liên quan đến màu sắc) tia sáng phụ thuộc vào chênh lệch lượng mức Có nhiều loại laser khác nhau, dạng hỗn hợp khí, ví dụ He-Ne, hay dạng chất lỏng, song có độ xạ lớn tia laser tạo linh kiện bán dẫn điốt laser Laser có nhiều ứng dụng, làm mắt đọc đĩa quang CD/DVD, máy in laser, máy quét mã vạch, cơng cụ trình tự DNA, internet cáp quang, truyền liệu không gian vũ trụ, máy cắt, máy hàn, máy phẫu thuật laser, tẩy mụn ruồi, nhắm laser Trong quân đội laser dùng để đánh dấu, đo khoảng cách tốc độ mục tiêu Trong giải trí laser sử dụng sân khấu hịa âm ánh sáng II Lịch sử hình thành Laser theo maser (Microwave Amplification by Stimulation Emission of Radiation), thiết bị có chế tương tự tạo tia vi sóng xạ ánh sáng Maser tạo Charles H Townes sinh viên tốt nghiệp J.P Gordon H.J Zeiger vào năm 1953 Maser khơng tạo tia sóng cách liên tục Laser hồng ngọc, laser chất rắn, tạo lần vào năm 1960, nhà vật lý Theodore Maiman phịng thí nghiệm Hughes Laboratory Malibu, California Hồng ngọc oxit nhôm pha lẫn crôm, crôm hấp thụ tia sáng màu xanh xanh lục, để lại tia sáng màu hồng phát Robert N Hall phát triển laser bán dẫn đầu tiên, hay điốt laser, năm 1962 Thiết bị Hall xây dựng hệ thống vật liệu gali-asen tạo tia có bước sóng 850 nm, gần vùng quang phổ tia hồng ngoại Laser bán dẫn với tia phát thấy được trưng bày năm Nikolay Gennadiyevich Basov Aleksandr Mikhailovich Prokhorov Liên bang Xô viết làm việc độc lập lĩnh vực lượng tử dao động tạo hệ thống phóng tia liên tục cách dùng nhiều hai mức lượng Hệ thống phóng tia liên tục mà khơng cho hạt xuống mức lượng bình thường, giữ tần suất Năm 1964, Charles Townes, Nikolai Basov Aleksandr Prokhorov nhận giải thưởng Nobel vật lý tảng cho lĩnh vực điện tử lượng tử, dẫn đến việc tạo máy dao động phóng đại dựa thuyết maser-laser Năm 1970, Zhores Ivanovich Alferov Liên Xơ Hayashi Panish Phịng thí nghiệm Bell độc lập phát triển điốt laser hoạt động liên tục nhiệt độ phòng, sử dụng cấu trúc đa kết nối III Cấu tạo tính chất Cấu tạo Cấu tạo chế hoạt động laser 1) Buồng cộng hưởng (vùng bị kích thích) 2) Nguồn ni (năng lượng bơm vào vùng bị kích thích) 3) Gương phản xạ tồn phần 4) Gương bán mạ ↵5) Tia laser Nguyên lý cấu tạo chung máy laser gồm có: buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser, nguồn nuôi hệ thống dẫn quang Trong buồng cộng hưởng với hoạt chất laser phận chủ yếu Buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser, chất đặc biệt có khả khuếch đại ánh sáng phát xạ cưỡng để tạo laser Khi photon tới va chạm vào hoạt chất kéo theo photon khác bật bay theo hướng với photon tới Mặt khác buồng cộng hưởng có mặt chắn hai đầu, mặt phản xạ toàn phần photon bay tới, mặt cho phần photon qua phần phản xạ lại làm cho hạt photon va chạm liên tục vào hoạt chất laser nhiều lần tạo mật độ photon lớn Vì cường độ chùm laser khuếch đại lên nhiều lần Tính chất laser phụ thuộc vào hoạt chất đó, người ta vào hoạt chất để phân loại laser Tính chất - Độ định hướng cao: tia laser phát chùm song song có khả chiếu xa hàng nghìn km mà ko bị phân tán - Tính đơn sắc cao: chùm sáng có màu (hay bước sóng) Do chùm laser khơng bị tán xạ qua mặt phân cách mơi trường có chiết suất khác Đây tính chất đặc biệt mà khơng nguồn sáng có - Tính đồng photon chùm tia laser: có khả phát xung cực ngắn: cỡ mili giây (ms), nano giây, pico giây, cho phép tập trung lượng tia laser cực lớn thời gian cực ngắn IV Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động laser dựa tượng phát xạ kích thích: -Dưới tác động hiệu điện lớn, electron môi trường vật chất di chuyển từ mức lượng thấp lên mức lương cao tạo nên trạng thái nghịch đảo mật độ tích lũy electron (Trạng thái kích thích) -Một nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát phơtơn có lượng ε = hf, bắt gặp phơtơn có lượng ε’ hf bay lướt qua nó, ngun tử phát phơtơn ε Phơtơn ε có lượng bay phương với phơtơn ε’ Ngồi ra, sóng điện từ ứng với phơtơn ε hồn tồn pha dao động mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với phơtơn ε’ -Các hạt photon toả nhiều hướng khác từ nguyên tử, va phải nguyên tử khác, kích thích eletron nguyên tử rơi xuống tiếp, sinh thêm photon tần số, pha hướng bay, tạo nên phản ứng dây chuyền khuếch đại dòng ánh sáng -Các hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần vật liệu, nhờ gương để tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng -Một số photon ngồi nhờ có gương bán mạ đầu vật liệu Tia sáng tia laser V Phân loại Laser chia làm loại dựa vào môi trường hoạt chất: 1.Laser chất rắn Có khoảng 200 chất rắn có khả dùng làm môi trường hoạt chất laser Laser trạng thái rắn sử dụng chất rắn (tinh thể thủy tinh) trộn với nguyên tố đất làm nguồn thu quang chúng Nguyên tố hỗn hợp thường neodymium, chromium, erbium, thulium ytterbium Laser thể rắn biết đến nhiều laser hồng ngọc, laser chế tạo Laser Nd: YAG (granat nhôm yttrium pha tạp neodymium) phổ biến ứng dụng xử lý vật liệu Laser thể rắn sử dụng cho ứng dụng y tế khác nhau, bao gồm xóa xăm lơng, cắt bỏ mô loại bỏ sỏi thận… Laser chất khí Tia laze khí tia laze dịng điện gửi qua chất khí để tạo ánh sáng He-Ne: hoạt chất khí heli neon, có bước sóng 632,8 nm thuộc phổ ánh sáng đỏ vùng nhìn thấy, cơng suất nhỏ, từ đến vài chục mW Trong y học sử dụng làm laser nội mạch, kích thích mạch máu Argon: hoạt chất khí argon, bước sóng 488 514,5 nm CO2: bước sóng 10.600 nm thuộc phổ hồng ngoại xa, cơng suất phát xạ tới megawatt (MW) Laser khí sử dụng nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm ảnh ba chiều, quang phổ, quét mã vạch, đo nhiễm khơng khí, xử lý vật liệu phẫu thuật laser Laser CO2 có lẽ loại laser khí biết đến rộng rãi chủ yếu sử dụng để khắc laser , cắt laser hàn laser Laser chất lỏng Môi trường hoạt chất chất lỏng, thông dụng laser màu Laser lỏng sử dụng thuốc nhuộm hữu dạng lỏng làm môi trường khuếch đại chúng Chúng gọi laser nhuộm sử dụng y học laser, quang phổ, xóa vết bớt tách đồng vị Một ưu điểm laser nhuộm chúng tạo dải bước sóng rộng nhiều, khiến chúng trở thành ứng cử viên sáng giá để trở thành laser điều chỉnh , nghĩa kiểm sốt bước sóng hoạt động Ví dụ , phân tách đồng vị laser , laser điều chỉnh theo cộng hưởng nguyên tử cụ thể Sau đó, chúng điều chỉnh thành đồng vị cụ thể để ion hóa nguyên tử, làm cho chúng trung hịa trái ngược với tích điện âm dương Sau đó, chúng tách điện trường, đạt được gọi tách đồng vị 4.Laser sợi quang Laser sợi quang loại laser trạng thái rắn đặc biệt, loại riêng Trong laser sợi quang, môi trường khuếch đại sợi quang học (thủy tinh silica) trộn với nguyên tố đất Đặc tính dẫn hướng ánh sáng sợi quang điều làm cho loại laser trở nên khác biệt: chùm tia laser thẳng nhỏ so với loại laser khác, làm cho xác Laser sợi quang tiếng diện tích nhỏ, hiệu suất điện tốt, bảo trì thấp chi phí vận hành thấp Laser sợi quang sử dụng loạt ứng dụng, bao gồm xử lý vật liệu ( làm laser , tạo kết cấu, cắt, hàn, đánh dấu), y học vũ khí lượng định hướng Ví dụ laser sợi quang sử dụng cho ứng dụng bao gồm laser sợi quang pha tạp ytterbi erbium 5.Laser bán dẫn (Điốt Laser) Điốt la-de, gọi la-de đi-ốt la-de bán dẫn, tương tự - ốt thơng thường chỗ chúng có điểm tiếp giáp tích điện dương - âm Sự khác biệt điốt laser có lớp nội đường giao PN làm vật liệu tạo phát xạ tự phát Lớp bên đánh bóng để photon tạo khuếch đại, cuối chuyển đổi dòng điện thành ánh sáng laze Mặc dù hầu hết loại laser bán dẫn laser diode, số số khơng phải Điều có loại laser bán dẫn không sử dụng cấu trúc diode, chẳng hạn laser tầng lượng tử laser bán dẫn bơm quang học Giống laser sợi quang, điốt laser phân loại laser trạng thái rắn mơi trường khuếch đại chúng chất rắn Tuy nhiên, chúng nằm danh mục riêng chúng điểm nối PN chúng Điốt laze thường sử dụng làm nguồn lượng để bơm tia laze khác Những tia laser gọi laser bơm đi-ốt Trong trường hợp này, điốt laze thường xếp thành mảng để bơm nhiều lượng hơn, thể hình ảnh sau Điốt laze phổ biến Chúng sử dụng máy đọc mã vạch, trỏ laser, máy in laser, máy quét laser số ứng dụng khác VI Các chế độ hoạt động Laser cấu tạo để hoạt động trạng thái xạ sóng liên tục (hay CW - continuous wave) hay xạ xung (pulsed operation) Điều dẫn đến khác biệt xây dựng hệ laser cho ứng dụng khác Chế độ phát liên tục Trong chế độ phát liên tục, công suất laser tương đối không đổi so với thời gian Sự đảo nghịch mật độ electron cần thiết cho hoạt động laser trì liên tục nguồn bơm lượng đặn Chế độ phát xung Trong chế độ phát xung, công suất laser thay đổi so với thời gian, với đặc trưng giai đoạn "đóng" "ngắt" cho phép tập trung lượng cao thời gian ngắn Các dao laser ví dụ, với lượng đủ để cung cấp nhiệt lượng cần thiết, chúng làm bốc lượng nhỏ vật chất bề mặt mẫu vật thời gian ngắn Tuy nhiên, lượng tiếp xúc với mẫu vật thời gian dài nhiệt lượng có thời gian để xuyên sâu vào mẫu vật phần vật chất bị bốc Có nhiều phương pháp để đạt điều này, như: - Phương pháp chuyển mạch Q (Q-switching) - Phương pháp kiểu khoá (modelocking) - Phương pháp bơm xung (pulsed pumping) VII An toàn sử dụng Laser với cường độ thấp, vài miliwatt, nguy hiểm với mắt người Tại bước sóng mà giác mạc mắt thủy tinh thể tập trung tốt, nhờ tính đồng định hướng cao laser, công suất lượng lớn tập trung vào điểm cực nhỏ võng mạc Kết vết cháy tập trung phá hủy tế bào mắt vĩnh viễn vài giây, chí nhanh Độ an toàn laser xếp từ I đến IV Với độ I, tia laser tương đối an toàn Với độ IV, chí chùm tia phân kỳ làm hỏng mắt hay bỏng da Các sản phẩm laser cho đồ dân dụng máy chơi CD bút laser dùng lớp học xếp hạng an toàn từ I, II, hay III Tiêu chuẩn ANSI Z136.1-2007 phân loại mức nguy hại laser sau: Nhóm Tia laser nhóm xem khơng có khả sinh lượng xạ gây hại, xem an tồn điều kiện làm việc bình thường Thơng thường, laser loại khơng cần biện pháp an tồn kiểm sốt Tuy nhiên, nhiều laser nhóm gắn biển cảnh báo cấm hạn chế tiếp xúc trực tiếp với xạ laser Nhóm 1M Tia laser nhóm 1M xem khơng có khả gây nguy hại trình hoạt động bình thường, trừ chùm tia xem dụng cụ quang học kính lúp kính viễn vọng Tuy nhiên, laser nhóm 1M có cơng suất lớn nhóm khơng vượt q cơng suất laser nhóm 3B Nhóm 1M gồm laser khơng có khả phá hỏng mắt người Laser nhóm 1M có bước sóng (λ >0.7µm).m) Nhóm Laser nhóm laser công suất thấp, phát phần phổ vùng ánh sáng khả kiến (0.4 – 0.7 µm).m) không vượt công suất 1mW với thời gian phơi sáng 0,25 giây Đối với nhóm laser này, chúng có khả gây nguy hiểm mắt thời gian phơi sáng lớn 0,25 giây Nhóm 2M Laser nhóm 2M laser phát phần phổ vùng ánh sáng khả kiến (0.4 – 0.7 µm).m) Xét mặt cơng suất laser nhóm 2M có cơng suất lớn nhóm khơng vượt q cơng suất laser nhóm 3B Giống laser nhóm 2, laser nhóm 2M an tồn quan sát, không sử dụng thiết bị quang học, phản ứng khó chịu tự nhiên ánh sáng chói, với phản xạ chớp mắt, cần bảo vệ mắt khỏi bị phá hỏng võng mạc Nhóm 3R Laser nhóm 3R có khả gây nguy hại theo số điều kiện quan sát trực tiếp phản xạ gương, khả gây hại không đáng kể Laser nhóm 3R khơng gây nguy hỏa hoạn nguy hiểm phản xạ khuếch tán Cơng suất tia laser nhóm 3R gấp lần cơng suất laser nhóm 1, tương đương 5mW (cơng suất cho bước sóng ngắn 0.4µm).m (UV laser) dài 0.7µm).m (IR laser)) gấp lần cơng suất laser nhóm (bước sóng laser nhìn thấy 0.4 – 0.7 µm).m) Nhóm 3B Laser nhóm 3B laser có cơng suất khoảng 5mW – 500mW Việc quan sát laser nhóm điều kiện phản xạ trực tiếp chùm gương nguy hiểm Sự phản xạ khuếch tán thường không gây nguy hiểm, ngoại trừ laser có cơng suất lớn lớp 3B Một tia laser nhóm 3B bình thường khơng có khả gây hỏa hoạn Nhóm Laser nhóm laser có cơng suất cao 500 mW Khi tiếp xúc trực tiếp với tia laser thường gây nguy hiểm cho mắt da Laser nhóm gây nguy hiểm hỏa hoạn (bức xạ điện > W/cm nguy đánh lửa) Ngồi ra, tia laser tạo chất gây nhiễm độc hại khơng khí có nguồn cung cấp lượng điện áp cao gây tử vong Do đó, cần đặt tồn đường dẫn chùm tia laser vào đường ống bao bọc để giảm mối nguy hiểm Việc phân loại lớp nguy hại laser sử dụng phù hợp cho nhà chế tạo thiết bị để phân loại nguồn laser không nhà sản xuất phân loại Mức phơi nhiễm tối đa cho phép qui định bảng sau: 10 VIII Ứng dụng laser Laser ứng dụng điều trị bệnh da liễu Vào thời điểm phát minh năm 1960, laser gọi "giải pháp để tìm kiếm ứng dụng" Từ đó, chúng trở nên phổ biến, tìm thấy hàng ngàn tiện ích ứng dụng khác lĩnh vực xã hội đại, phẫu thuật mắt, hướng dẫn phương tiện tàu không gian, phản ứng tổng hợp hạt nhân Laser cho phát minh có ảnh hưởng kỉ 20 11 Lợi ích laser ứng dụng khoa học, cơng nghiệp, kinh doanh nằm tính đồng pha, đồng màu cao, khả đạt cường độ sáng cao, hay hợp yếu tố Ví dụ, đồng pha tia laser cho phép hội tụ điểm có kích thước nhỏ cho phép giới hạn nhiễu xạ, rộng vài nanômét laser dùng ánh sáng Tính chất cho phép laser lưu trữ vài gigabyte thông tin rãnh DVD Cũng điều kiện cho phép laser với công suất nhỏ tập trung cường độ sáng cao dùng để cắt, đốt làm bốc vật liệu kỹ thuật cắt laser hay dao laser Ví dụ, laser Nd:YAG, sau q trình nhân đơi tần số, phóng tia sáng xanh bước sóng 523 nm với cơng suất 10 W có khả năng, lý thuyết, đạt đến cường độ sáng hàng triệu W cm vuông Trong thực tế, tập trung hồn tồn tia laser giới hạn nhiễu xạ khó Tia sáng laser với cường độ cao cắt thép kim loại khác Tia từ laser thường có độ phân kì nhỏ (độ chuẩn trực cao) Độ chuẩn trực tuyệt đối tạo ra, giới hạn nhiễu xạ Tuy nhiên, tia laser có độ phân kỳ nhỏ so với nguồn sáng khác Một tia laser tạo từ laser He-Ne, chiếu từ Trái Đất lên Mặt Trăng, tạo nên hình trịn đường kính khoảng dặm (1,6 kilơmét) Một vài laser, đặc biệt với laser bán dẫn, có với kích thước nhỏ dẫn đến hiệu ứng nhiễu 12 xạ mạnh với độ phân kỳ cao Tuy nhiên, tia phân kỳ chuyển đổi tia chuẩn trục thấu kính hội tụ Trái lại, ánh sáng từ laser làm cho chuẩn trực dễ dàng thiết bị quang học, chiều dài đồng pha ngắn nhiều so với tia laser Định luật nhiễu xạ không áp dụng laser truyền thiết bị dẫn sóng sợi thủy tinh Laser cường độ cao tạo nên hiệu ứng thú vị quang học phi tuyến tính Máy đo khoảng cách laser quân loại thiết bị quan trọng Có nhiều loại khác nhau: máy đo cự ly hàng không, máy đo cự ly xe tăng, máy đo cự ly xách tay Máy đo cự ly hàng khơng đo xác cự ly từ máy bay đến mục tiêu mặt đất, nâng cao độ trúng đích ném bom Nguyên lý hoạt động: đo khoảng thời gian chênh lệch xung laser phát xung phản hồi nhân với tốc độ ánh sáng (≈ 3.108 m/s), lấy kết chia 2, cự ly cần đo Rada laser có độ xác cao rada thơng thường, hướng dẫn hai tàu vũ trụ ghép nối xác không gian Máy bay chiến đấu bay tầm siêu thấp, trang bị rada laser né xác tất chướng ngại vật, kể đường dây điện Tuy nhiên, thiết bị laser chịu ảnh hưởng thời tiết, trời mù mưa khoảng cách đo bị giảm nhiều Bom có lắp thiết bị dẫn đường laser có lắp hệ thống lái điều khiển tự động tìm kiếm đánh trúng mục tiêu 13 La bàn laser thay la bàn phổ thông, để đo phương vị máy bay, dùng máy bay phản lực cỡ lớn máy bay chiến đấu tính cao Tia laser đo khoảng cách từ vệ tinh Mặt Trăng đến Trái Đất, đo đạc toàn cầu Ngoài ra, chùm tia laser cịn làm náo nhiệt khơng khí lễ hội Trong đo lường công nghiệp, tia laser sử dụng máy đo quét laser để xác định tọa độ 3D vật thể, nhằm tính tốn kích thước, khoảng cách Tia laser cịn dùng làm vũ khí, chưa phổ biến Được chia làm hai loại: Vũ khí laser cơng suất thấp làm lố mắt đối phương, dùng tác chiến gần, khoảng cách vài km, trời mưa mù khoảng cách cịn ngắn hơn, xách tay, lắp xe tăng, máy bay trực thăng Vũ khí laser lượng cao dùng chùm tia laser cực mạnh chiếu đến điểm mục tiêu, dừng lại thời gian ngắn để vật liệu chảy 14 khí hố Chùm tia laser mạnh phá huỷ đường điện, gây cháy thùng nguyên liệu máy bay, gây nổ đạn đạo Lắp đặt mặt đất, tàu, máy bay, vệ tinh, có tốc độ nhanh, xác cao, khơng cần thuốc mồi, khơng sinh lực đẩy phía sau, khơng tạo nhiễm nên loại vũ khí "sạch sẽ" Vũ khí laser lắp đặt vệ tinh bắn hạ tên lửa đạn đạo vệ tinh đối phương Theo dự tính, để phá huỷ tên lửa đạn đạo cách xa 1000 km cần lượng laser 20000 KW kính phản xạ đường kính 10 m với thời gian chiếu xạ giây Đầu năm 90, Mỹ tạo tia laser lượng 5000 KW Tuy khoảng cách xa tương lai, vũ khí laser trở thành cơng cụ chiến tranh lợi hại đua công nghệ cường quốc giới Trong y học, laser công suất thấp sử dụng vật lý trị liệu để gây hiệu ứng sinh học laser công suất lớn gây hiệu ứng đốt dùng điều trị thoát vị đĩa đệm cột sống 15 C.KẾT LUẬN Tóm lại: Qua thông tin ta biết khái niệm; lịch sử hình thành; cấu tạo, nguyên lý hoạt động laser; phân loại; chế độ hoạt động; mức độ an toàn laser ứng dụng laser vào đời sống Từ làm thành phần đồ gia dụng mắt đọc đĩa quang CD/DVD, máy in laser, máy quét mã vạch đến công cụ trình tự DNA, internet cáp quang, truyền liệu không gian vũ trụ, máy cắt, máy hàn, máy phẫu thuật laser, tẩy mụn ruồi, nhắm laser… Trong quân đội laser dùng để đánh dấu, đo khoảng cách tốc độ mục tiêu Trong giải trí laser sử dụng sân khấu hòa âm ánh sáng Trong y học laser phát triển để trở thành vũ khí hữu hiệu phối hợp với phương pháp điều trị có góp phần tăng thêm khả chẩn đoán, điều trị ngành y tế Từ học thuyết người phát phát kiến vĩ đại đóng vai trị quan trọng mặt đời sống người Laser đã, đang, nghiên cứu phát triển để có nhiều ứng dụng đóng góp cho nhân loại 16