5 самых мощных лазеров в мире на 2021 год

Статьи по Теме

Изображение излучения света на длине волны 442 нм от гелий-кадмиевого лазера на парах металлов.

• Гелий-неоновый лазер
• Углекислый лазер
• Лазерный диод
• Лазерная сварка
• Эрбиевый стоматологический лазер
• Стоматологический лазер YAP

Подробные статьи о большинстве из этих лазеров можно найти в Википедии на английском языке.

• (ru) Лазерный ион .
• (ru) Азотный лазер .
• (ru) Эксимерный лазер .
• (ru) Лазер на фтористом водороде .
• (ru) Лазер на фториде дейтерия .
• (ru) Лазер на красителях .
• (ru) Лазер на парах меди .
• (ru) Рубиновый лазер .
• (ru) Nd: YAG-лазер .
• (ru) Лазер поверхностного излучения с вертикальным резонатором .
• ( fr ) Квантово-каскадный лазер .
• (ru) Гибридный кремниевый лазер .
• (ru) Лазер на свободных электронах .
• (ru) Газодинамический лазер .
• (ru) Лазер с ядерной накачкой .

• Физический портал
• Портал оптики

Топ-10. Bumlon Green Red Dot Laser Sight

Рейтинг (2021): 4.40

Учтено 5 отзывов с ресурсов: АлиЭкспресс

• Номинация

  Надежная модель для страйкбола Эта портативная указка идеально подойдет для разных игр и видов спорта, в том числе для страйкбола. Она легко устанавливается на оружейный прицел и делает четкую точку.

• Характеристики
  • Средняя цена: 846 руб.
• Мощность: 1–5 мВт
• Цвет луча: зеленый/красный
• Длина волн: 532 нм
• Дальность луча: 100 м
• Размеры: 12.2*3 см

Портативное устройство, которое можно установить на оружейный прицел. Корпус и все детали выполнены из высокопрочного анодированного алюминия. Для защиты от влаги на стыках имеются резиновые уплотнители. В комплекте есть крепление. Вот к его качеству у покупателей есть претензии, на что они указывают в отзывах. Что касается работы лазера – все довольны. Высоту и направление луча можно регулировать, для этого на корпусе есть настройки под защитными колпачками. Пользоваться ими нужно аккуратно, чтобы не повредить. Точка четкая, но только на расстоянии до 100 м, при увеличении она начинает расплываться. Это не самая мощная указка, но она полностью справляется с поставленными перед ней задачами.

Плюсы и минусы

• Прочный алюминиевый корпус
• Водонепроницаемые уплотнители
• Удобная регулировка и монтаж
• В комплекте коробка, крепления и инструкция

• Точка расплывается на расстоянии более 100 м
• Посредственное качество крепления

Купить на AliExpress.com

15 лучших лазерных уровней

Безопасность лазеров

Безопасность использования лазеров, неотъемлемая часть их повседневной эксплуатации, такие приборы не являются безобидными и могут нести определенную опасность, зависящей от того, как устроена лазерная указка. Опасность у зеленого луча самая высокая.

Негативные последствия, когда используется самая мощная лазерная указка без соблюдения техники безопасности могут быть следующими:

• при попадании в глаза, даже на непродолжительное время, свет лазера может вызвать ожог сетчатки глаза, что приведет к нарушению зрения или же его частично потере. Такое попадание может повлечь за собой фатальные последствия, если применить такой луч для летчиков или водителей автомобиля (в 2013 году в России массовыми случаи стало ослепление летчиков гражданской авиации на подлете к городам, что могло привести к крушению самолетов);
• повреждения кожного покрова — при использовании мощных лазеров с сильным световым пучком на протяжении нескольких минут на открытом участке кожи может остаться ожог 2-3 степени.

Эти последствия повлекли за собой законодательный запрет на владение лазерными указками на территории некоторых стран, и из них же вытекают меры предосторожности при использовании таких средств:

• не светить в глаза — при использовании указки запрещается даже на короткий промежуток времени направлять световой пучок человеку в глаза во избежание ожога сетчатки;
• не направлять на открытые участки тела — при использовании мощных лазеров это также может вызвать ожог поверхности тела;
• не облучать водителей транспортных средств — это может привести к авариям на транспорте и имущественный вред, вплоть до летального исхода.

Фото лазерной указки

Принцип действия лазерной указки

По принципу действия лазер представляет собой генератор фотонов. Суть явления, которое лежит в его основе, состоит в том, что на атом оказывает воздействие энергия в виде фотона. В результате этот атом излучает следующий фотон, который движется в том же направлении, что и предыдущий. Эти фотоны имеют одну и ту же фазу и поляризацию. Разумеется, излучаемый свет в этом случае усиливается. Такое явление может произойти только в отсутствии термодинамического равновесия. Чтобы создать индуцированное излучение, применяют разные способы: химические, электрические, газовые и другие.

Само слово «лазер» возникло не на пустом месте. Оно образовалось в результате сокращения слов, описывающих суть процесса. На английском полное название этого процесса звучит так: «light amplification by stimulated emission of radiation», что на русский переводится как «усиление света посредством вынужденного излучения». Если говорить по-научному, то лазерная указка — это оптический квантовый генератор
.

Выбор лазерных указок: на что обратить внимание

• Мощность — ключевой критерий. Она обозначается в милливаттах и прямо влияет на цену. Выше мощность — выше цена и общая сложность изделия. У более мощных лазерных диодов меньше срок службы. Они интенсивно нагреваются во время работы, и их световая отдача быстрее падает;
• Питание. Сменные аккумуляторы — лучший вариант. Лазерные указки с питанием от часовых батареек совершенно не подходят для продолжительной эксплуатации. Другой хороший вариант — унифицированные батарейки АА и ААА. Они подходят для нечастого применения. Если лазер берется в качестве редко используемой игрушки, то пальчиковые батарейки — лучший вариант. Аккумуляторы оправданны только при частом применении, либо, если у вас есть другое устройство, которое работает на таких же аккумуляторах. Тогда их можно будет быстро переставить;
• Корпус и теплоотвод. Литой алюминиевый корпус — лучший теплоотвод. Жестяной и пластиковый корпус применим только для маломощных моделей.

Очень важен режим регулируемой мощности. Это позволит лазерному диоду работать в более щадящем режиме, и он послужит дольше. Также регулируемая мощность добавляет новые функции, например, для кота нужно ставить самый слабомощный режим. Кошки хорошо реагируют на красный и зеленый лазер

Меры предосторожности здесь такие же как и с людьми. Глаз кошачьих точно также незащищен от лазеров, как и человеческий

Лазеры на парах металлов

Советы по сборке

Для проверки работы драйвера измеряют мультиметром силу тока, подаваемого на диод. Для этого к прибору подсоединяют нерабочий (или же второй) диод. Для работы большинства самодельных устройств достаточна сила тока 300-350 мА.

Если нужен более мощный лазер, показатель можно увеличить, но не более 500 мА.

В качестве корпуса для самоделки лучше использовать светодиодный фонарик. Он компактный и его удобно использовать. Чтобы не испачкались линзы, устройство хранят в специальном чехле.

Важно! Лазерный резак является своего рода оружием, поэтому нельзя направлять его на людей, животных и давать в руки детям. Носить его в кармане не рекомендуется

Следует заметить, что лазерная резка своими руками толстых заготовок невозможна, но с бытовыми задачами он вполне справится.

Работаем над корпусом

Готовый к установке на оружие целеуказатель

Вариант 1. Нам нужно обрезать корпус указки, приложив к нему укороченный модуль. Помним, что у нас еще будет задник и лазерная головка. Теперь соединяем всё это вместе: лазерную головку, обрезанный кусок корпуса и его заднюю часть (в которой предварительно высверливаем дырочку для провода).

Провод «минус» будет идти к резистору, а «плюс» — к головке лазерного модуля. Кнопку, которую мы выпаяли с платы, ставим на рукоятку – так будет удобнее всего. Для этого сверлим подходящее отверстие.

Вариант 2. Очень остроумный способ, при котором не нужно разбирать указку. Берем пустой двенадцатиграммовый баллончик от СО2, отрезаем от него горловину, а сзади проделываем отверстие, которое чуть больше нашей указки. С обрезанного края баллончика делаем еще два перпендикулярных отверстия с резьбой М4 под регулировочные винты.

Выключателем будет служить болт, вкрученный в еще одно резьбовое отверстие (его делают там, где располагается кнопка указки). Ввернули болт – включили прибор, вывернули немного – выключили.

Потом оборачиваем изолентой или скотчем заднюю часть нашей указки, добиваясь ее плотного вхождения в корпус баллончика. В передней части между стенкой корпуса и указкой проложим кусок пористой резины (благодаря этому вкрученные болты будут двигать луч по горизонтали и вертикали).

Какие возможности открывает мощный лазер?

• Сигнализация на дальние расстояния. Мощный лазер может заменить собой пиротехнические сигнальные средства. Особенно он эффективен в горной местности при хорошей видимости из населенных пунктов;
• Проведение измерений больших расстояний. Например, лазерной указкой green laser на 10 Вт можно провести замер кривизны земной поверхности;
• Использование мощного лазера в качестве источника света для стробоскопов и других развлекательных приборов. Оптические насадки для деления луча, высвечивания различных фигур и надписей выпускаются в бесчисленном многообразии. В них всегда можно найти самые неожиданные варианты;
• Лазерный тир с прожиганием шариков лазером. Устройство работает лишь на небольшом расстоянии;
• Лазерная ограда на большие расстояния. Фотореле, самодельные лидары, оптические станции связи и другие приборы.

Отдельное направление связано с использованием мощных лазерных указов для гравировки. На это годятся только самые мощные модели свыше 10 Вт. Гравировка возможна на мягких материалах, например, на древесине.

Принцип действия

Физической основой работы лазера служит явление вынужденного (индуцированного) излучения. Суть явления состоит в том, что возбуждённый атом способен излучить фотон под действием другого фотона без его поглощения, если энергия последнего равняется разности энергий уровней атома до и после излучения. При этом излучённый фотон когерентен фотону, вызвавшему излучение (является его «точной копией»). Таким образом происходит усиление света. Этим явление отличается от спонтанного излучения, в котором излучаемые фотоны имеют случайные направления распространения, поляризацию и фазу.

Гелий-неоновый лазер. Светящаяся область в центре — это не лазерный луч, а свечение электрического разряда в газе, возникающее подобно тому, как это происходит в неоновых лампах. Собственно лазерный луч проецируется на экран справа в виде красной точки.

Вероятность того, что случайный фотон вызовет индуцированное излучение возбуждённого атома, в точности равняется вероятности поглощения этого фотона атомом, находящимся в невозбуждённом состоянии. Поэтому для усиления света необходимо, чтобы возбуждённых атомов в среде было больше, чем невозбуждённых (так называемая инверсия населённостей). В состоянии термодинамического равновесия это условие не выполняется, поэтому используются различные системы накачки активной среды лазера (оптические, электрические, химические и др.).

Первоисточником генерации является процесс спонтанного излучения, поэтому для обеспечения преемственности поколений фотонов необходимо существование положительной обратной связи, за счёт которой излучённые фотоны вызывают последующие акты индуцированного излучения. Для этого активная среда лазера помещается в оптический резонатор. В простейшем случае он представляет собой два зеркала, одно из которых полупрозрачное — через него луч лазера частично выходит из резонатора. Отражаясь от зеркал, пучок излучения многократно проходит по резонатору, вызывая в нём индуцированные переходы. Излучение может быть как непрерывным, так и импульсным. При этом, используя различные приборы (вращающиеся призмы, ячейки Керра и др.) для быстрого выключения и включения обратной связи и уменьшения тем самым периода импульсов, возможно создать условия для генерации излучения очень большой мощности (так называемые гигантские импульсы). Этот режим работы лазера называют режимом модулированной добротности.

Генерируемое лазером излучение является монохроматическим (одной или дискретного набора длин волн), поскольку вероятность излучения фотона определённой длины волны больше, чем близко расположенной, связанной с уширением спектральной линии, а, соответственно, и вероятность индуцированных переходов на этой частоте тоже имеет максимум. Поэтому постепенно в процессе генерации фотоны данной длины волны будут доминировать над всеми остальными фотонами. Кроме этого, из-за особого расположения зеркал в лазерном луче сохраняются лишь те фотоны, которые распространяются в направлении, параллельном оптической оси резонатора на небольшом расстоянии от неё, остальные фотоны быстро покидают объём резонатора. Таким образом луч лазера имеет очень малый угол расходимости. Наконец, луч лазера имеет строго определённую поляризацию. Для этого в резонатор вводят различные поляризаторы, например, ими могут служить плоские стеклянные пластинки, установленные под углом Брюстера к направлению распространения луча лазера.

Безопасность лазеров

Безопасность использования лазеров, неотъемлемая часть их повседневной эксплуатации, такие приборы не являются безобидными и могут нести определенную опасность, зависящей от того, как устроена лазерная указка. Опасность у зеленого луча самая высокая.

Негативные последствия, когда используется самая мощная лазерная указка без соблюдения техники безопасности могут быть следующими:

• при попадании в глаза, даже на непродолжительное время, свет лазера может вызвать ожог сетчатки глаза, что приведет к нарушению зрения или же его частично потере. Такое попадание может повлечь за собой фатальные последствия, если применить такой луч для летчиков или водителей автомобиля (в 2013 году в России массовыми случаи стало ослепление летчиков гражданской авиации на подлете к городам, что могло привести к крушению самолетов);
• повреждения кожного покрова — при использовании мощных лазеров с сильным световым пучком на протяжении нескольких минут на открытом участке кожи может остаться ожог 2-3 степени.

Эти последствия повлекли за собой законодательный запрет на владение лазерными указками на территории некоторых стран, и из них же вытекают меры предосторожности при использовании таких средств:

• не светить в глаза — при использовании указки запрещается даже на короткий промежуток времени направлять световой пучок человеку в глаза во избежание ожога сетчатки;
• не направлять на открытые участки тела — при использовании мощных лазеров это также может вызвать ожог поверхности тела;
• не облучать водителей транспортных средств — это может привести к авариям на транспорте и имущественный вред, вплоть до летального исхода.

Фото лазерной указки

В чем опасность лазера?

Технологические новшества всегда с восторгом воспринимаются потребителями, они зачастую спешат воспользоваться приборами, действие которых непонятно и еще не изучено. Лазерные приборы и указки, действительно удобны для работы и учебы. Кроме того, такие указки охотно используют туристы в походах в качестве сигнального средства или для поджигания щепок костра и т.д., но даже маломощное излучение лазера может нанести вред глазам при длительном воздействии.

Попадание лазера в глаза грозит болезненными, ослепляющими травмами. Лучи могут вызывать ожоги глаз и роговицы, а такие термические повреждения чреваты кровоизлияниями в стекловидное тело из-за повреждения кровеносных сосудов. Болезненное состояние при повреждении от лазера длится несколько дней, у человека возникают неприятные реакции на свет, боли, сухость глаз.

В быту.

• Лазерные указки.
• Лазерный дальномер.
• Системы слежения.
• Лидар (транслитерация LIDAR англ. Light Identification Detection and Ranging – световое обнаружение и определение дальности) – технология полу-чения и обработки информации об удалённых объектах с помощью активных оптических систем, использующих явления отражения света и его рассеяния в прозрачных и полупрозрачных средах.
• Системы навигации (напр. Лазерный гироскоп).
•  Проецирование изображений на сетчатку. Таким образом, подводя итог вышесказанному можно заключить, что лазерные технологии нашли широкое практическое применение в жизни человека. И без лазерных технологий теперь трудно представить комфортную жизнь. С момента создания лазера прошло уже больше 50 лет, а развитие лазерных технологий как и создание новых лазеров продолжается бурными темпами.

Список литературы

1. Maiman, T.H. Stimulated optical radiation in ruby / T.H. Maiman // Nature. – 1960. – Vol. 187. – P. 493–494.
2. Javan, A. Population Inversion and Continuous Optical Maser Oscillation in a Gas Discharge Containing a He-Ne Mixture / A. Javan, D.R. Herriott and W.R. Bennett // Physical Review Letters – 1961. – Vol. 6. – Issue 1. – P. 106–110.
3. Тарасов, Л.В. Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения / Л.В. Тарасов. – М. : Радио и связь, 1981. – 440 с.
4. Звелто, О. Принципы лазеров / О. Звелто. – М. : Мир, 1990. – 558 с.
5. Мэйтленд, А. Введение в физику лазеров / А. Мэйтленд, М. Дан. – М. : Наука, 1978. – 407 с.
6. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. – М. : Наука, 1973. – 720 с.
7. Зайдель, А.Н. Техника и практика спектроскопии / А.Н. Зайдель, Островская, Ю.И. Островский. – М. : Наука, 1972. – 376 с.
8. Турро Н. Молекулярная фотохимия / Н. Турро. – М. : Мир, 1967.
9. Handy D.E., Loscalzo J. Redox Regulation of Mitochondrial Function Antioxidants & Re-dox signaling. – 2012. – Vol. 16. – № 11. – Р. 1323–1367.
10. Burkard Hillebrands, Kamel Ounadjela Spin Dynamics in Confined Magnetic Structures II. Topics in Applied Physics. Volume 87, 2003. DOI 10.1007/3-540-46097-7
11. Gilbert S.L. and Wieman C.E. Laser Cooling and Trapping for the Masses // Optics and Photonics News. – 1993. – № 4. – Р. 8–14.
12. Goebel D.M., Campbell G. and Conn R.W. / Plasma surface interaction experimental facili-ty (PISCES) for materials and edge physics studies // Nucl. Mater. – 1984. – № 121. – Р. 277–282.
13. Hocheng H., Tseng C. Mechanical and optical design for assembly of vascular endothelial cells using laser guidance and tweezers // Optics Communications. – 2008. – № 281. – Р. 4435–4441.
14. Kikuchi M. The Influence of Laser Heat Treatment Technique on Mechanical Properties // Proceedings of the Materials Processing Conference-ICALEO, LIA, 1981.
15. Kah, P., Salminen, A., Martikainen, J. The effect of the relative location of laser beam with arc in different hybrid welding processes // Mechanika. – 2010. – № 3(83). – Р. 68–74.
16. Cary, Howard B. and Scott C. Helzer. Modern Welding Technology. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education, 2005.
17. Stribling J. B. & Davie S.R. Design of an environmental monitoring programme for the Lake Allatoona // Upper Etowah river watershed.» Proceedings of the 2005 Georgia Water Re-sources Conference, April 25–27, 2005.
18. http://www.laserinmedicine.com/

Устройство и принципы работы

Любое лазерное устройство состоит из следующих узлов:

• источника энергии;
• рабочего органа, продуцирующего энергию;
• оптоусилителя, оптоволоконного лазера, системы зеркал, усиливающих излучение рабочего органа.

Лазерным лучом точечно создается нагрев и плавление материала, а после продолжительного воздействия — его испарение. В результате шов выходит с неровным краем, испаряющийся материал осаждается на оптике, что сокращается срок ее эксплуатации.

Для получения ровных тонких швов и удаления паров используют технику выдувания инертными газами или сжатым воздухом продуктов расплава из зоны воздействия лазера.

Заводские модели лазеров, оборудованные высококлассными материалами, могут обеспечить хороший показатель углублений. Но для бытового использования у них слишком высокая цена.

Модели, изготовленные в домашних условиях, способны врезаться в металл на глубину 1-3 см. Этого хватит, чтобы изготовить, например, детали для декорирования ворот или заборов.

Лазерная резка металла

В зависимости от используемой технологии резаки бывают 3-х видов:

• Твердотельные. Компактны и удобны в использовании. Активный элемент – кристалл полупроводника. У моделей с малой мощностью вполне доступная цена.
• Волоконные. В качестве элемента излучения и накачки используется стекловолокно. Достоинствами волоконных лазерных резаков являются высокий КПД (до 40%), длительный срок эксплуатации и компактность. Так как при работе выделяется мало тепла, нет нужды в установке системы охлаждения. Можно изготавливать модульные конструкции, позволяющие объединять мощности нескольких головок. Излучение транслируется по гибкому оптоволокну. Производительность таких моделей выше твердотельных, но их стоимость дороже.
• Газовые. Это недорогие, но мощные излучатели, основанные на использовании химических свойств газа (азота, углекислого газа, гелия). С их помощью можно варить и резать стекло, резину, полимеры и металлы с очень высоким уровнем теплопроводности.

Выводы

Мы нисколько не преувеличиваем, когда говорим, что, появившись в середине XX века, лазеры сыграли в нашей жизни такую же значимую роль, как электричество и радио. Лазер проник практически во все области деятельности человека, и если вдруг изъять его, то мир перестанет быть таким привычным и комфортным. Даже текст этой статьи, читаемый вами сегодня с компьютера или смартфона, доступен благодаря полупроводниковым лазерам, активно используемым в новейших оптических средствах связи. Без лазеров невозможно представить компьютеры, а значит, и огромный пласт современной жизни человека. Будучи очень интересно устроенным, лазер открывает перед современной наукой новые перспективы развития. Свойства его невероятно многогранны, и можно смело сказать, что лазерный луч «высвечивает» себе путь абсолютно во всех сферах человеческой жизни, делая ее качественнее и счастливее!

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.