Laser puissant blog

C'est une question intéressante et souvent sans réponse. Avec le développement de la technologie laser à l'échelle mondiale, grâce à l'aérospatiale, aux satellites, à la technologie militaire, aux lasers ordinaires tels que les lecteurs de DVD et même aux laser 500mW haute puissance, il s'agit d'un problème scientifique important à prendre en compte. Le terme "laser" est une abréviation scientifique qui signifie "amplification de la lumière d'une émission stimulée par un rayonnement lumineux", que nous appelons habituellement des lasers.

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Il diffère des autres types de lumière car il émet de l’espace, du temps ou une lumière cohérente. Différentes machines, telles que les pointeurs laser, les découpeuses laser, les outils de détermination de la distance, de la vitesse et de la cible, ainsi que d'autres matrices techniques, utilisent différentes formes de laser. Les lasers portables qui utilisent la cohérence spatiale sont les plus courants dans la vie quotidienne. Le laser de 1960 a été inventé par Theodore H. Mehman, du laboratoire de recherche, après des années de recherches théoriques menées par des chercheurs et des scientifiques.

En termes de lumière, la longueur d'onde détermine la distance entre la lumière ultraviolette courte et la lumière visible, qui est d'environ 400 nm à 800 nm, et les rayons infrarouges de 800 nm ou plus à 4000 nm ou plus. Le pointeur laser bleumesure généralement 450 nm et le pointeur laser vert, 532 nm. Il s'agit également de la couleur la plus brillante que l'œil humain puisse voir dans le spectre visible, y compris toutes les couleurs existantes. La couleur du laser n'a aucun effet sur la chaleur dégagée. Le laser à combustion de haute puissance peut donc être de n'importe quelle longueur d'onde visible ou invisible des rayons infrarouges et ultraviolets.

Lors du dépôt de la demande de brevet en 1958 par Charles Hard Townes et Arthur Leonard (Bell Labs), le nom original du laser était "laser optique". Au lieu de se concentrer sur le rayonnement infrarouge, ils se concentrent sur la lumière visible. Gordon Gould, un étudiant diplômé de la Columbia University, a également rédigé sa thèse de doctorat lorsque Towns et Gould les ont rencontrés pour discuter du rayonnement émis. En 1958, Gould a publié le document "Laser, lumière amplifiée du rayonnement stimulé", et le mot laser est né.

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Depuis lors, les lasers font désormais partie de la vie quotidienne. Des lecteurs optiques aux systèmes de communication, en passant par les systèmes informatiques et même les écrans de visualisation pour stades et performances Cette liste est très courte et vous serez peut-être surpris de constater que certains des projets que nous utilisons au quotidien bénéficient de la technologie laser ou que, si le laser vert astronomie n’a jamais été développé, il n’existe peut-être même pas.

Malheureusement, pour Gould, le US Patent Office a rejeté sa demande en 1959 et l’a attribuée à Bell Labs l’année suivante. Bell Labs et Gould travaillaient en même temps sur la recherche sur les lasers: ils ont déposé une demande de brevet en 1958 et Gould en 1959, ce qui a donné lieu à un débat. Cela a conduit à un différend juridique de 28 ans. Gould a obtenu un petit brevet en 1977 et la première grande victoire dans un litige en matière de brevets en 1987.

Les lasers ont beaucoup d'histoire. Du premier travail théorique à la création de ce terme, à la longue bataille juridique pour les droits et la propriété. Les innovations sont répandues depuis de nombreuses années et les historiens ont encore trouvé une certaine controverse en tentant de classer ceux qui ont réellement inventé le laser, car de nombreuses découvertes et réalisations ont conduit à d’autres découvertes qui ont créé suffisamment d’informations pour quelqu'un dans le temps. Construire un travail au laser basé sur les autres. Désormais, grâce à un acheter laser puissant, vous pouvez visualiser et tirer parti de la technologie à laquelle nous avons accès quotidiennement.

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Les dirigeants militaires sont impatients d'avoir la précision d'une arme à énergie dirigée - mais il reste encore beaucoup d'obstacles juridiques et pratiques.

L'attaque aérienne de la coalition qui a récemment tué plus de 100 civils à Mossoul souligne un défi familier de la guerre urbaine et dense: comment les militaires peuvent-ils mieux toucher les cibles de l'air? Lasers représentent l'apogée de la précision et le Pentagone a plusieurs programmes en cours qui seront prêts pour les années à venir. Le chef du Commandement des opérations spéciales de la Force aérienne a récemment déclaré que les pointeur laser rouge devraient absolument être «une partie de la discussion» sur la façon de frapper les terroristes, mais les obstacles juridiques et pratiques importants restent à faire.

L'armée utilise déjà des lasers à faible puissance pour guider ses armes, des missiles aux armes légères. Mais les progrès récents dans les lasers à fibre optique ont renouvelé l'intérêt du Pentagone pour les armes à haute énergie qui pourraient endommager elles-mêmes, tirant de tout, des camions à des drones d'hélicoptères expérimentaux.

Lorsque les commandants et les chefs militaires parlent de la façon dont ils utiliseront de tels lasers, ils ont soin de les décrire comme étant principalement défensifs, utiles pour invalider les missiles drones ennemis et même les véhicules. Pourtant, il y a aussi une discussion considérable sur la façon dont, quand et pourquoi ils pourraient être utilisés contre les troupes ennemies aussi.

L'accent mis sur le ciblage de l'ennemi plutôt que des troupes ennemies était le cas mercredi. Le lieutenant-général Marshall B. Webb, chef du Commandement des opérations spéciales de l'armée de l'air, a présenté un scénario opérationnel: les pilotes d'un raid dangereux pourraient utiliser un sabre laser vert monté sur un pistolet en orbite pour emporter un camion ennemi et un drone. Webb a déclaré qu'il voulait tester un laser à bord d'un AC-130J dans un délai d'un an.

Webb, qui parlait au Sommet de l'énergie directe au centre-ville de Washington, DC, a été invité à cibler les humains.

"Mon intention en ce moment est de prouver que nous pouvons faire une démo et faire des choses spécifiques avec ceci: contrôler le faisceau; Contiennent une gigue ", at-il dit.

Il a ajouté que même si les militaires ont encore des «défis politiques» à surmonter avant que les pilotes puissent toucher des cibles humaines avec des lasers, «je pense absolument que cela devrait être une partie de cette discussion».

Quels sont les défis politiques? D'une part, la Convention de Genève interdit aux militaires d'utiliser les laser pointeur 20000mW pour blesser les yeux des gens.

"Vous ne pouvez pas créer des systèmes d'armes conçus pour endommager les yeux. Nous nous sommes inscrits à cela ", a déclaré Mary Miller, secrétaire adjointe intérimaire à la défense pour la recherche et l'ingénierie.

Et pourtant, vous pouvez utiliser des lasers à des ennemis temporairement aveugles, et bien sûr, mourir est généralement considéré comme mauvais pour la vision. Miller a reconnu, en quelque sorte, l'ambiguïté légale de la question.

"Les lois que je connais en ce moment ne sont pas entièrement dé-laser", a-t-elle déclaré.

Le Département de la Défense maintient également une politique, appelée Doctrine d'évitement prédictif, de ne pas tirer de laser 3000mw sur des choses, à moins que le tireur-tireur ne sache exactement où ce faisceau se terminera.

Tout cela laisse assez de marge juridique pour utiliser les lasers contre les gens - si les dirigeants militaires peuvent être plus sûrs des effets que les armes auraient. Cela signifie, d'une part, beaucoup plus de tests.

"Le problème du déploiement est moins à propos de la loi et plus sur« Est-ce que je crois vraiment que cela peut faire ce que vous dites? », A déclaré Miller.

De telles garanties ne concernent pas uniquement les effets des armes laser sur les personnes, ni ne sont juste pour les décideurs.

Bien que l'armée ait testé certaines armes à énergie dirigée contre les personnes, comme le système de déni actif non létal, le «rayon de la douleur» est devenu célèbre pendant 60 minutes. Mais un pilote ou un opérateur devrait probablement garder le laser soigneusement formé sur un ennemi pendant plus longtemps qu'il ne le faudrait pour aligner une attaque de Hellfire. C'est moins comme tirer un fusil et un peu plus comme tuer des fourmis avec une loupe.

Vérifiez ceci de la Marine en utilisant son laser de 30 kilowatts contre les drones. Regardez comme l'opérateur conserve le laser sur un seul point sur le drone et le navire à venir pour obtenir l'effet désiré.

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L'agence spatiale américaine mise sur les pointeur laser astronomie pour améliorer ses capacités de transfert de données dans le cadre de missions spatiales lointaines. Mais les onde radio ont encore de beaux jours devant elles.

L’avenir des communications spatiales passera par les lasers. C’est en tout cas dans cette direction que le laboratoire Jet Propulsion Laboratory (JPL), qui rassemble du personnel de l’agence spatiale américaine et de l’institut de technologie de Californie, est en train de travailler, afin d’avoir une alternative aux ondes radio.

Ses deux missions sont destinées à tester l’usage du laser pour les communications spatiales sont planifiées.

La première (Laser Communications Relay Demonstration) débutera en 2019 et consistera à expérimenter un transfert de données par laser et par radio. Le signal partira d’une première station au sol située en Californie vers un satellite situé sur une orbite géostationnaire, à près de 40 000 kilomètres d’altitude, puis repartira vers la Terre en direction d’une seconde station terrestre basée dans le Maryland.

La seconde (Deep Space Optical Communications) aura lieu quatre ans plus tard. Il s’agira cette fois de tester la communication par laser vert 10 km sur une distance encore plus vaste en profitant d’une mission en direction d’un astéroïde métallique croisant dans le système solaire. L’opération délicate car il faudra tenir compte de la rotation de la Terre et des mouvements propres de la sonde et de l’astéroïde.

« Depuis presque soixante ans, la manière classique de parler à un vaisseau spatial a consisté à utiliser des ondes radio, qui sont idéales pour les longues distances. Mais les communications optiques, dans lesquelles les informations sont transmises par faisceau laser, peuvent augmenter ce taux de 10 à 100 fois », explique la Nasa, qui prédit une révolution en puissance si les expériences réussissent.

« Des débits de donnés élevés permettront aux scientifiques de recueillir plus vite des données de recherche, d’étudier des évènements soudains comme des tempêtes de poussière ou des atterrissages de vaisseaux spatiaux et même d’envoyer des vidéos à partir de la surface d’autres planètes », continue l’agence spatiale américaine. Bref, le très haut débit dans l’espace changera la vie des astronomes.

« Les ondes radio et les rayon laser vert se déplacent à la vitesse de la lumière, mais les lasers voyagent dans une bande de fréquences plus élevée. Cela leur permet de transporter plus d’informations que les ondes radio, ce qui est capital lorsque vous collectez des quantités importantes de données et avez une fenêtre de tir étroite pour les envoyer vers la Terre », ajoute le laboratoire JPL.

À titre d’exemple, la Nasa cite le cas de l’orbiteur Mars Reconnaissance Orbiter. Ses capacités de liaison lui permettent au mieux de transférer ses données à 6 Mbit/s. Si au lieu d’utiliser des ondes radio, il avait été équipé d’un équipement à base de laser de même masse et consommant la même énergie, le débit aurait été sans doute multiplié par 41, à 250 Mbit/s, selon l’agence américaine.

« Cela peut paraître encore incroyablement lent aux internautes », reconnaît la Nasa, surtout pour ceux qui ont la chance de profiter d’une connexion à très haut débit. Mais, tiennent à rappeler les astronomes, « sur Terre, les données sont envoyées sur des distances nettement plus courtes et à travers une infrastructure qui n’existe pas encore dans l’espace ».

Pour autant, la Nasa ne compte pas se débarrasser de sitôt des ondes radio. Car celles-ci se propagent qu’il pleuve ou qu’il neige, contrairement au achat laser 2000mw qui risque d’être bloqué par les nuages ou perturbé par l’atmosphère d’une planète. En outre, les faisceaux lumineux n’ont pas d’intérêt pour des fonctions qui ne demandent pas un gros débit, comme les instructions de pilotage.

Par ailleurs, il faut aussi adapter les installations actuelles : « Les lasers ont besoin d’avoir des infrastructures au sol qui n’existent pas encore. Le réseau de communications avec l’espace lointain (Deep Space Network) de la Nasa, un système de réseaux d’antennes répartis à travers le globe, est entièrement basé sur la technologie radio ». Il faudra donc construire de nouvelles stations là où le ciel est bien dégagé.

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L'utilisation de pointeurs de diodes laser qui fonctionnent dans la région de rayonnement visible (400 à 760 nanomètres [nm]) est de plus en plus répandue. Ces pointeurs sont destinés à être utilisés par les éducateurs tout en présentant des exposés en classe ou lors de congrès et de réunions. Ils sont également utiles dans n'importe quelle situation où l'on a besoin de souligner des éléments spéciaux pendant toute situation instructive. Les pointeurs peuvent être achetés dans les magasins de nouveauté, les magazines de vente par correspondance, les magasins de fournitures de bureau, les magasins d'électronique commune, et sur Internet. La puissance émise par ces pointeurs laser surpuissant varie de 1 à 5 milliwatts (mW).

Beaucoup de ces appareils sont peu coûteux, exploités avec des piles AAA, produisent un faisceau qui peut être vu facilement des centaines de mètres de distance, mais sont assez petits pour être transportés dans la poche ou sur un porte-clés. Une conception est disponible où le pointeur laser est co-hébergé avec un stylo écriture fonctionnelle. Des pointeurs sont maintenant fabriqués qui peuvent projeter des motifs d'une étoile, d'un cercle, d'un carré, ainsi que d'un motif de point circulaire classique. Bien que la plupart de ces dispositifs contiennent des étiquettes d'avertissement, comme exigé par les règlements de FDA, beaucoup ont été annoncés par erreur comme «sûrs». À l'heure actuelle, il n'y a aucune limitation sur les achats et tout le monde peut maintenant acheter un pointeur laser led qui pourrait être potentiellement dangereux si manipulé négligemment. Le nombre en usage aujourd'hui facilement nombre dans les millions.

On considère généralement que la possibilité de danger avec des pointeurs laser est limitée aux yeux non protégés des individus qui pourraient être exposés par un faisceau direct (observation intra-faisceau). Aucun risque pour la peau n'existe habituellement. La réponse naturelle à l'aversion ou le réflexe clignotant de l'œil à une lumière vive (t = 0,25 s) limite habituellement l'exposition intra-faisceau à un niveau sûr pour les dispositifs émettant aux niveaux de classe II (norme ANSI Z136.1 «Pour une utilisation sûre des lasers "Suggère toutefois qu'une exposition intentionnelle intra-faisceau avec un tactique laser vert à diode visible de 5mW pourrait nécessiter un filtre oculaire de 0,7 pour les expositions de l'ordre de 0,25 s. Une exposition plus longue nécessiterait des DO plus élevées. N'ont pas besoin de protection oculaire.

Il ya, cependant, encore plus puissant pointeurs laser apparaissant maintenant. Les unités sont importées aux États-Unis souvent sans une certification ou un étiquetage approprié du fabricant. Un tel indicateur (importé de Russie) émet un faisceau vert à partir d'un laser Nd: YAG à fréquence doublement pompé par diode fonctionnant à 532 nm. Le faisceau est l'enveloppe d'une série de 40 ns impulsions de 0,5 μJ / impulsion d'énergie émise à environ 1,7 KHz. Cela équivaut à une puissance moyenne d'environ 0,85 mW. Cette émission de pointeur est un facteur 12 fois plus élevé par impulsion que la limite MPE autorisée par la norme ANSI Z136 - et par conséquent, ce type de pointeur présente un risque significatif de danger pour les yeux si on le visualise directement!

Un autre laser Nd: YAG à double fréquence, pompé par diode, exploité à 532 nm est importé de Chine et émet 5 mW dans un faisceau CW, comme détaillé dans les données de l'Appendice A. Le pointeur n'a pas d'étiquetage et dévisser le capuchon avant 1064 nm filtre de blocage. Dans ce cas, les faisceaux combinés de 1064 nm et 532 nm dépassent 15 mW; Clairement une émission de classe IIIB. Cette conception ne répond pas aux critères FDA pour un pointeur laser 200mw de classe IIIA.

D'autres préoccupations avec ces laser de faible puissance comprennent des effets oculaires tels que la cécité flash, afterimage, et l'éblouissement. Les personnes exposées aux rayons à partir de pointeurs peuvent être sujettes à de tels effets qui pourraient conduire à un dysfonctionnement temporaire de la vision et causer des dangers physiques potentiels si la personne exposée est engagée dans une activité critique comme la conduite, le vol ou l'exploitation de machines.

Le risque de danger associé à ces dispositifs n'est pas bien compris par le grand public et de nombreux incidents d'exposition ont été enregistrés par les auteurs. Les utilisateurs de ces produits doivent être alertés des dangers potentiels et être encouragés à suivre les recommandations de sécurité appropriées.

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