Техника - молодёжи 1964-04, страница 40

По зарубежным материалам.

По мнению ряда иностранных специалистов, большие перспективы имеют ядерные источники накачки энергии. Намечается использовать для накачки альфа- и бета-частицы, гамма-лучи и бомбардировку нейтронами. Лампа иакачки заменяется в ядерном лазере кусочком радиоактивного изотопа. В лазерах для космического пространства выгодно использовать энергию Солнца.

В 1961 году, когда появились первые рубиновые лазеры, один из журналистов-популяризаторов писал:

«Может быть, они представляют не менее важный переворот в технике, чем тот, который был вызван появлением полупроводников (кстати, они далеко еще не исчерпали своих возможностей)».

Автор статьи глядел, как говорится, в воду, ибо самые поразительные результаты дала попытка получить гибрид из «лазера и полупроводника».

В полупроводниковых лазерах электроны возбуждает не свет, а электрический ток, и громоздкая лампа накачки не нужна: достаточно присоединить к лазеру-полупроводнику пару контактов и подать иа них электрическое напряжение.

В ближайшем будущем наряду с увеличением мощности лазеров намечается освоение новых участков электромагнитного спектра. На очереди — жесткие рентгеновы и гамма-лучи.

Любопытны эффекты, возникающие при сочетании лазерое с другими оптическими устройствами.

Нед< но обнаружено, что несложное приспособление позволяет изменять длину волны интенсивного когерентного пучка света. Для этого используют нелинейные свойства некоторых кристаллов.

Если такой кристалл осветить когерентным лучом, то возникают так наз шаемые гармоники основного излучения, то есть электромагнитные колебания, частоты которых больше частоты этого излучения в кратное число раз. Одна иэ американских фирм разработала прибор, а котором красное излучение рубинового лазера возбуждает в нелинейном кристалле 10 ивт зеленого света (5300° А). Луч л< зера-о< в и-теля имеет частоту в два раза меньшую. Зеленый свет сравнительно слабо поглощается морской водой, поэтому его выгодно применять для подводной связи.

Осенью 1962 года появилось сообщение об источнике когерентного света, использующем эффект комбинационного рассеяни Некоторые органические жидкости (бензол, толуол и др.), облучаемые обычным лазерным лучом, испускают

целый спектр электромагнитных колебаний. Частоты этих колебаний равны сумме или разности частоты лазера-осветителя и собственных резонансных частот органических молекул. Эффект комбинационного излучения позволяет с помощью одного лазера и нескольких сосудов с различными органическими жидкостями п« рестраивать прибор по частоте. Такая перестройка, использующая тот или иной принцип, найдет применение • системах оптической связи будущего.

СЕРДЦЕ ОПТИЧЕСКИХ МАШИН

Обычная электронная вычислительная машина иногда оказывается слишком медлительной. Для расчета быстротекущих процессов желательно иногда иметь молниеносного механического советчика. Иностранные специалисты сделали любопытный подсчет. Если в вычислительной машине заменить электрические сигналы световыми, то быстродействие машины повысится в 1 ООО раз. Игра стоит свеч!

Лазер — сердце вычислительной машины будущего. Оптические сигналы будут путешество ать в машине с невероятной скоростью по волокнам-каналам. Волоконная оптика — целая отрасль современной физики. Светопроводящие волокна миниатюрны, их можио изгибать, наматывать на катушки, соединять в кодирующие и декодирующие пучки. В частности, уже созданы электронно-лучевые трубки с применением этих волокон.

Итак, лазер вместо электронного генератора, тонкие светопроводящие иити вместо электромонтажных проводов. Успешное совершенствование этих, а т кж других д ал< я еще не созданной оптической вычислительной машины поможет «оседлать» когерентный свет. По мнению американских специалистов, волокна и лазеры в самое ближайшее ар мя позволят строить логические схемы. Когда излучение одного лазера из стекла, активированного ниодимом, передается в такой же лазер, то колебания этого последнего лазера прекращаются. Так можно построить логическую схему «нет — или».

Память оптической машины — фотографические матрицы, емкость которых можио делать равной десяткам тысяч двоичных знаков на квадратный сантиме » При запросе импульсы света подаются по оптическим волокнам.

КОГЕРЕНТНЫЙ СКАЛЬПЕЛЬ

С тех пор как в медицинском центре в Нью-Йорке была успешно npoi деиа операция по удалению опухоли из кровеносного сосуда, питающего глаз, пресса заговорила о медицинских лазерах. Дело а том, что в этой операции использовался лазер: пораженная ткань прижигалась вспышкой длительностью 0,001 сек. Кратковременность вспышки позволяет избежать перегрева глаза или его повреждения.

Отслоение сетчатки глаза — один из самых неприятных недугов — приводит к слепоте. Раньше, хотя бы для частичного восстановления зрения у больного, на сетчатку приходилось накладывать много швов. Не всякий хирург возьмется за эту тонкую и сложную операцию. В 1954 году был изобретен приб р-фотокоагулятор, который «приваривал» сетчатку, нагревая ее лучом света. Такая сварка длится довольно долго: несколько десятых долей секунды. За это время пациент может непроизвольно зажмуриться от . яркого луча фотокоагулятора или просто отвести глаза. Другое, дело — лазерный луч. Ослепительная вспышка длительностью в какую-нибудь тысячную долю секунды — паци нт и глазом- моргнуть не успеет — накрепко «приваривает» отставшую сетчатку. Американские врачи успешно провели несколько экспериментальных операций на кроликах с применением лазеров-исцелителей.

Испытаны первые образцы приборов с исче ающе ма^яым временем «сварки» — 10-10—⁹ сек. Разраба ывается приспособление в виде подкожного зонда, внутрь¹ которого мои тированы оптические волокна. Оно позволит обраб т шать когерентным лучом недоступные области внутри глаза. Лазеры могут оказаться более пригодными, чем обычный хирургический инструмент. Луч-скальпель одноврем< нио прижигает сделанные им разрезы Через прозрачные части глаза луч проходит, не разреза! их Пучок гибких пластмассовых волокон, присоединенных к лазеру, и фокусирующая линза позволяют получить с »товые «зайчики» диаметром а несколько ангстрем. Таким «микрометрическим» скальп 1Лем можно 1 принципе рассекать отдельные клетки человече кого организма или вырезать молекулы протеина «поштучно». Намечается использовать излучение лазера вместо ультрафиолетовых лучей для ликвидации очагов заражения организма бактериями.

85