Специальность Лазерная техника и лазерные технологии бакалавриат
Опорный конспект лекций по курсу Лазерные технологии, Введение в лазерные технологии, Вейко В.П. Петров А.А. 2009.
Учебное пособие содержит короткие сведения об главных областях приложения лазеров, физических процессах при лазерной обработке; параметрах технологических лазеров и лазерного излучения; оптических системах для работы с лазерами. Для студентов специальности «Лазерная техника и лазерные технологии», бакалавров и магистров направления «Техно физика» и «Оптотехника».
Главные ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
1. Испарение (и абляция в расплавленной фазе) — более пользующийся популярностью процесс, который лежит в базе большинства промышленных технологий всех материалов в микроэлектронике, микромеханике и микрооптике; в текущее время животрепещущими остаются задачи точности и свойства.
2. Нагревание до температуры размягчения (либо плавления) с следующим деформированием в вязко-текучей фазе (дополненное тем либо другим механическим воздействием — вытяжкой, вращением и т.п.) применяется для производства ближнепольных оптических зондов, мед оптического инвентаря и т.п.
3. Направленное локальное нагревание, вызывающее возникновение контролируемого поля напряжений, приводящего к управляемому деформированию листовых материалов (laser forming), при этом не только лишь с целью формообразования, да и прецизионной сборки и юстировки микромеханических компонент.
4. Послойный синтез трехмерных объектов способом послойного наращивания, в том числе стереолитография, селективное лазерное спекание и послойная сборка из листовых материалов (laminated object manufacturing).
Оглавление
Предисловие редактора
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
1.1. Основные критические технологии и сравнительный уровень их развития в мире и в России
1.2. Основные области применения лазеров
1.3. Перспективные применения лазеров
1.4. Некоторые характерные примеры применения лазерных технологий в технике
1.4.1. Лазерные технологии в производстве мобильников и персональных компьютеров
1.4.2. Лазерные технологии дифракционных оптических элементов (ДОЭ), оптической памяти — CD-ROM, CD-RW и др.
1.4.3. Лазерное микроструктурирование поверхностей
1.4.4. Лазерное сверление микроотверстий в алмазных фильерах для волочения проволоки
1.4.5. Примеры лазерной микрообработки
1.4.6. Лазерная полировка оптических поверхностей
1.4.7. Лазерная очистка поверхности
1.4.8. Трехмерный лазерный синтез объектов и изображений
1.5. Космические применения лазеров
1.5.1. Дистанционное лазерное зондирование космических объектов
1.5.2. Лазерная реактивная тяга — атмосферные и внеатмосферные двигатели
1.5.3. Лазерное противоракетное оружие
1.6. Основные области применения лазеров в медицине
1.7. Преодоление дифракционного предела в оптике
ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Основные особенности воздействия лазерного излучения на твердые среды
2.2. Основные физические процессы лазерных технологий
2.3. Поглощение света и преобразование энергии света в тепло
2.4. Физические процессы, возникающие на поверхности твердых тел при лазерном нагреве
2.5. Физика лазерного формирования тонкопленочной топологии
2.6. Лазерная очистка поверхностей твердых тел от частиц
2.7. Теплофизика лазерного нагревания
2.8. Физические процессы лазерной обработки: испарение — движение фронта раздела фаз — одномерная модель (движение фронта испарения внутрь материала)
2.9. Экспериментальные результаты
2.10. Двумерная двухфазная (ДД) модель лазерной обработки
2.11. Давление отдачи при испарении. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона
2.12. Экспериментальные методы изучения физических процессов лазерных технологий
ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛАЗЕРОВ И ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
3.1. Лазерная обработка материалов: взаимосвязь между режимами обработки материалов и параметрами лазеров
3.2. Основные параметры излучения технологических лазеров
3.3. Характеристики «качества» излучения технологических лазеров: когерентность, монохроматичность, поляризация. Эксплуатационные характеристики
3.4. Характерные параметры технологических лазеров
3.5. Перспективы развития технологических лазеров
3.6. Области применения важнейших типов лазеров
3.7. Основные особенности технологических лазеров
ГЛАВА 4. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ
4.1. Фокусирующие схемы лазерной обработки
4.2. Сканирующие системы A-типа для лазерной обработки
4.3. Проекционные схемы для лазерной обработки
4.4. Комбинированные оптические методы
4.5. Проекционно-сканирующий метод
4.6. Волоконно-оптические системы (ВОС) доставки лазерного излучения
ГЛАВА 5. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
5.1. Технологические лазеры и лазерные технологии
5.2. Диодные лазеры и информационные технологии
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
КАФЕДРА ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ.