Здравствуйте! Мы сегодня с вами начинаем курс лекций, которые называются «Введение в лазерную технологию». Точнее я бы назвал этот курс «физическими основами лазерной технологии», потому что значительную часть курса я посвящу взаимодействию мощного лазерного излучения с веществом и физическим проблемам этого взаимодействия. Лазерные технологии в настоящее время являются очень большой отраслью, в которой применяется лазер в самых разных видах и областях в промышленности, медицине, биомедицине и самых различных других направлениях развития науки и техники. В настоящее время рынок продукции лазерной, так же лазерных технологических установок, вырос уже более двух триллионов долларов в мире и Россия, тоже постоянно пытается включаться в этот процесс, достаточно успешно. Лазерная технология началась в 1960 году после создания первого твердотельного лазера на рубине, на искусственных кристаллах рубина, это корон с внедренными ионами хрома, которые дал излучение достаточно мощное, для того чтобы воздействовать на вещество и производить разные технологические процессы. Первый опыт или первые процессы, первое техническое применение, было произведено в виде сверления корундовых камней в часовой промышленности и так же в промышленности для производства проволок в виде фильера. Но начиная с 61-го года, когда появились лазеры на неодиме, лазеры на стекле с ионами неодима, внедрение технологическое быстро начало расширяться, а с появлением лазеров на углекислом газе, мощные лазеры стали применяться в таких областях, как авиастроение, автомобилестроение, судостроение, то есть в областях промышленности, которая требовала высоких энергетических вкладов, высоких плотностей мощности. С развитием лазеров они заняли и серьезную нишу и в совершенно другой области, в области микроэлектроники, в области создания микро, микроэлементов, наноэлементов и в настоящее время в область наноэлектроники. В настоящее время, если мы посмотрим на слайд, используется в технологических целях лазеры самые разнообразные: твердотельные лазеры, с ионами хрома, неодима, соответственно лазеры на стекле, с ионами неодима, СО2 лазеры, лазеры на углекислом газе и на СО – газе. Так же в последнее время очень большое развитие, очень большое распространение получили так называемые, волоконные лазеры. То есть лазеры, которые создаются на оптических волокнах, производится эффективная накачка активного элемента, который находится в сердцевине волокна и эти лазеры в настоящее время обладают такими мощными параметрами, которые дают им возможность вытеснять даже СО2-лазеры в таких промышленных производствах крупных деталей и в автомобильной промышленности, в авиационной промышленности и в космической техники и так далее. Если посмотреть интегрально, то вряд ли мы найдем область промышленности или других областей науки, может быть, включая науку, где лазеры бы не применялись. Но а в жизни каждый из нас, каждый день сталкивается с применением лазера в своих компьютерах, соответственно, слушая музыку и так далее. Все это основано на применении лазеров полупроводниковых, но тоже активно используемых в разных областях. Что касается соответственно, изменения или создания новых лазеров, то активно работают в этом направлении и в самых разных лабораториях мира, в России так же активно производятся разные типы лазеров и технологическое применение как раз обусловлено очень качественным развитием промышленности создания новых лазеров. Ну а все это, конечно, зиждется на научных достижениях, все определяется научными достижениями и начиная со времени, когда Басов, Прохоров и Таунс открыли первый, тогда это был мазер, то это направление перевернуло вообще технологическую основу развития промышленности 20-го века и в 21-ом веке также продолжает активно развиваться. Я на слайдах показал разные типы лазеров и разные типы технологических применений. Трудно найти пример, где лазеры бы не использовались. Вот здесь показаны такие фигурные вырезки лазером для различных материалов, вот показаны стенды, которые вставляются в сосуды для расширения сосудов в человеческий организм, они тоже делаются с помощью лазерных технологий. Кроме того, при развитии микроэлектроники, уменьшения размеров деталей, происходит соответственно, развитие возможностей применения лазеров для микрообъектов, для микроэлементов. Ну в частности, даже после создания отдельных чипов надо обязательно маркировать и вот на уровне доли микрона, маркируется с помощью лазера самые сложные объекты. Трудно оценить возможности лазеров при создании таких объектов, как компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны и прочее. Там можно уже насчитать десятки, а то и сотни операций, которые производятся с помощью лазеров и без лазера мы вряд ли бы достигли таких успехов в развитии электроники и других областей хозяйств, которые мы сейчас, каждый из нас, использует ежедневно. Интересно, что лазеры дали совершенно серьезные возможности в развитии, например, в сверхпроводимости. Вот в настоящее время, область технического применения сверхпроводимости вышла на уровень, когда создаются уже высокотемпературные сверхпроводящие провода, длиной несколько километров, так называемое производство ВДСП материала второго поколения. Создаются эти ленты только с помощью лазерного напыления, тонкого слоя температурного, сверхпроводящего материала, и без применения лазеров, такое производство было бы невозможным. Кроме таких применений технологических, изменение структуры материала, модификация поверхности, резка, сварка и так далее. Т. е. как бы применений традиционных, лазеры обладают совершенно уникальным свойством, поскольку излучение, лазерное излучение, монохромотично. То есть энергия кванта имеет совершенно определенное значение энергетическое, и это позволяет воздействовать на атомы, молекулы, с таким совершенно резонансным способом, то есть возбуждать атомы и молекулы, совершенно по определенному энергетическому направлению. И это обуславливает применение лазеров совершенно в другой области, эта область теперь называется – лазерная химия. То есть это гигантская область, которая основана на возможности лазера изменять соответственно свойства вещества при резонансном возбуждении. В лазерной химии развивается несколько областей, таких как лазерное разделение изотопов, чрезвычайно важные, чрезвычайно нужная область для разных совершенно применений, как в области ядерной энергетики, так в области медицины, фармацевтики и так далее. Область получения особо чистых веществ. Тоже чрезвычайно интересна. Более того с применением резонансного возбуждения атомов и молекул лазером, появилась возможность создавать новые вещества, синтез новых веществ. И есть еще интересная область, которая начала развиваться, как раз с помощью лазера, это лазерная стереолитография, которая в настоящее время переросла уже в так называемое 3D-технология принта, 3D принтеры, это тоже, основа когда-то была создана с помощью лазерной технологии. Все это говорит о том, что с развитием промышленности, науки, с уменьшением размеров микроэлектроники требуется все больше применение лазерного излучения, требуются достаточно серьезные улучшения качества излучения и это достигается, как раз развитием науки и техники в этой большой и интересной области.