Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Декабря 2013 в 17:02, реферат
Лазер (от английского Lighting amplification by stimulated emission of radiation) - устройство, предназначенный для выработки и усиления электромагнитной энергии оптического диапазона частот с использованием процесса управляемой индукционной эмиссии.
Существует множество видов лазеров (Таблица 1) с твердым телом, например из ниодимового стекла, флюоритита кальция с примесью атомов таких редкоземельных элементов, как диспрозий, самарий и пр. (длина волны излучения равна 1,06 мкм), или газовые лазеры, например гелий – неоновый.
Введение 3
1. Применение лазеров в медицине 5
1) Общая хирургия 5
2) Офтальмология 6
3) Пластическая хирургия и косметология 8
4) Лазерная стоматология 9
5) Онкология 9
2. Применение лазеров в Науке 12
1) Спектроскопия 12
2) Измерение расстояний 12
3) Методы измерения расстояний 12
4) Лазерный радар 13
5) Лазерная локация и зондаж атмосферы 14
6) Лазерное намагничивание 15
7) Лазерное охлаждение 15
8) Оптический (лазерный) пинцет 16
9) Гироскоп. Навигация 16
3. Применение лазеров в промышленности 18
1) Поверхностная лазерная обработка 18
2) Лазерная сварка 19
3) Лазерное разделение материалов 20
4) Лазерная маркировка и гравировка 21
4. Применение лазеров в военном деле 22
1) Лазерное оружие 22
2) Лазерный прицел 23
3) Системы обнаружения снайперов 24
Лазерное наведение 25
5. Применение лазеров в связи и ИТ 27
1) Оптическая связь 27
2) Оптические компьютеры 28
3) Голография 28
4) Лазерные дисплеи 29
5) Считыватели штрих-кодов 30
6. Применение лазеров в культуре и в сфере развлечений 32
1) ЭМИ «лазерная арфа» 32
2) Лазерное шоу (представление) на концертах и дискотеках 33
3) LaserTag 34
7. Применение лазеров в повседневной жизни 35
1) Лазерный принтер 35
2) Лазерная мышь 36
3) Лазерная указка 37
4) Blu-ray диск 37
Список литературы 40
Лазерная мышь состоит из двух частей. Первая часть - это сама мышь, эта часть делает снимки и анализирует их для того, чтобы отследить движение. Вторая часть - USB-порт. Благодаря ему компьютер может воспринимать сигналы, отправляемые мышью, и двигает курсор по экрану согласно этим сигналам. У мыши пластмассовые корпус, перезаряжаемая батарея, колесо прокрутки и кнопки, печатне цепи и камера лазерной мыши(лазерный диод, фокусная линза, объектив, сенсор изображения).
Процесс начинается с лазерного диода. Он излучает невидимый человеческому глазу лазерный луч. Линза фокусирует этот свет в точку, равную по толщине человеческому волосу. Лазерный луч отталкивается от поверхности, на которой находится мышь. Сенсор изображения ловит свет. Лазер настолько точен, что он может замечать мельчайшие неровности поверхности. Именно неровности позволяют мыши замечать передвижение мыши. Для сравнительного анализа требуется множество снимков. Микропроцессор сравнивает каждый последующий снимок с предыдущим. Если мышь сдвинулась с места, между двумя снимками будет отмечена разница. Тщательно анализируя эти различия, мышь определяет направления и скорость любого движения. Если разница между снимками значительна, курсор перескакивает с одного места на другое, если же нет- курсор движется медленно. Если различия не фиксируются, мышь не замирает на месте, а продолжает делать снимки поверхности и анализировать их. Результаты анализа, а именно скорость и направление движения, отправляются на компьютер посредством радиоволн. Эти волны принимает USB-порт, подключенный к компьютеру.
Лазерная указка - портативный генератор когерентных и монохроматических электромагнитных волн видимого диапазона в виде узконаправленного луча. В большинстве случаев изготавливается на основе красного лазерного диода, который излучает в диапазоне 635-670 нм.
Из-за того, что диод излучает не направленно, значительная часть излучения падает на внутренние стенки корпуса и поглощается. В связи с этим КПД лазерной указки низкий. Для организации излучения в узконаправленный луч, как правило, используется двояковыпуклая линза-коллиматор.
Мощность наиболее распространенных лазерных указок 0,1-50 мВт, в продаже имеются и более мощные до 2000 мВт. В большинстве из них лазерный диод не закрыт, поэтому разбирать их надо крайне осторожно.
Со временем открытый лазерный диод «выгорает», из-за чего его мощность падает. Со временем подобная указка практически перестанет светить, вне зависимости от уровня заряда батарейки. Зелёные лазерные указки имеют сложное строение и больше напоминают по устройству настоящие лазеры.
В новой технологии появились кардинальные изменения в логической структуре диска, стоимости и других параметрах. Длина волны синего лазера укоротилась до 405 нм, что позволило позиционировать луч намного точнее, а следовательно, и размещать данные на диске с большей плотностью. Для примера, длина волны луча, применяемого для CD, равна 780 нм, для DVD - 650 и 635 нм. Применение синего (на самом деле сине-фиолетового) лазера позволило уменьшить расстояние между дорожками почти в два раза, до 0.32 мкм, а также минимальную длину «пита» до 0.138 мкм. К тому же разработчикам Blu-Ray удалось применить линзы с апертурой 0.85 и максимально приблизить информационный слой к лазеру. По сравнению с DVD, у которого толщина защитного слоя равнялась 0.6 мкм, в Blu-Ray она уменьшилась до 0.1 мкм. Все эти новшества очень даже прилично увеличили плотность размещения данных. Емкость слоя при определенных условиях стала достигать величины 27 Гб (принято пользоваться средним значением, равным 25 Гб). При двухслойном диске получается 50 Гб. При четырехслойном -- 100 Гб.
По размерам формат Blu-Ray представляется в двух модификациях: с диаметрами 120 мм и 80 мм. Меньший экземпляр имеет емкость слоя 7.8 Гб. Соответственно, двухслойный мини-диск может вместить 15.6 Гб данных.
Спецификация Blu-Ray имеет высокую скорость считывания. Скорость IX соответствует 36 Мбит в секунду, что соответствует 27Х DVD и 243Х CD. Предусмотрена также и двукратная скорость (2Х 72 Мбит/с).
При создании первых BD-дисков
возникла проблема, связанная с сверхтонким
защитным слоем (0.1 мкм). Информационная
поверхность постоянно
Теперь диск Blu-Ray мог быть очищен простыми бумажными салфетками, не получив при этом никаких повреждений. Предыдущие форматы оптических носителей не могли себе позволить такого «простого» способа очистки. Однако даже в этом случае пользователи не испытают особого восторга. На этот раз от цены. К данному случаю как раз подходит известная всем фраза - качественное не может быть дешевым, иначе это всего лишь рекламный трюк.
Перейдем к вопросу безопасности формата Blu-Ray. Пресловутое «зонирование», впервые появившееся в спецификации DVD, в новом формате немного изменилось с географической точки зрения. Дело в том, что разработчики решили изменить региональную разбивку стран. В первую зону поместили Северную и Южную Америку, а также Восточную Азию (кроме Китая). Вторая зона досталась Европе и Африке. А Россию вместо пятой зоны перекинули в зону номер три. Сюда же попал быстроразвивающийся Китай, Индия и остальные страны, не попавшие в первые две зоны.
Чтобы защитить данные от нелегального копирования, в Blu-Ray реализован новый стандарт AACS (Advanced Access Content System). Дословно он переводится как «Расширенная система доступа к содержимому».
Данные шифруются 128-битными ключами по стандарту AES (Advanced Encryption Standard), при котором ключ меняется через каждые 6 кбайт данных. Далее зашифрованное содержимое диска после взаимодействия с проигрывателем расшифровывается имеющимся в нем набором ключей. В предыдущем стандарте защиты от копирования CSS уникальный набор ключей предназначался для каждой модели устройств.
В случае с AACS ключи будут «выдаваться» каждому отдельному аппарату. Далее самое интересное. Подразумевается, что если какой-либо проигрыватель будет замечен в хакерстве, то представители группы AACS могут заблокировать его, лишив возможности читать другие диски. Хотя технически это возможно только в одном случае - аппарат для чтения должен быть подключен к всемирной сети. Но, судя по последним данным, воспроизведение дисков возможно и без подключения к Интернету. Поэтому возможности для обхода этой защиты не равны нулю.
Информация о работе Лазерные технологии и их применение в России и мире