Etwas mehr als 50 Jahre nachdem Nikolay Basov und andere die Nobelpreis in der Physik für ihre Arbeit zur Entwicklung des direkten Vorläufers des Lasers, des Masers, hat die Lasertechnologie weiterhin eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Anwendungen.
Ohne Laser wäre so viel von dem, woran wir uns in den letzten 50 Jahren gewöhnt haben, nicht möglich. Vom versehentlichen Katzenspielzeug über das Ende aller Katzenspielzeuge bis zur Erfindung von LiDAR und der Einweihung eines ganz neuen FeldesLaser sind in der Astronomie ein unverzichtbares Werkzeug in jedem Bereich unseres Lebens.
Barcode-Leser
Auch wenn es sich wie ein Beispiel für diese außergewöhnliche Technologie anfühlt, sagt uns ein Blick zurück auf den Handel vor Barcodes und nach Barcodes etwas anderes.
Vor Barcodes mussten die Lagerbestände manuell oder nicht standardisiert branchenübergreifend und sogar innerhalb desselben Lagers erfasst werden.
Die Idee eines universellen Mittels zur Identifizierung eines Artikels ist nicht neu, aber bis zur Entwicklung von Laser-Barcodelesern gab es keine Möglichkeit, diese Codes automatisch zu verarbeiten.
Der Laser machte dies möglich und war für die kommerzielle Logistik ebenso revolutionär wie das Autobahnsystem oder die Eisenbahnen.
LiDAR
Die Laserentfernungstechnologie selbst ist ein bemerkenswerter Fortschritt, aber eine ihrer bemerkenswertesten Anwendungen ist LiDAR, eine Technologie, die im Wesentlichen vorhanden ist. RADAR außer bei Licht.
Die Anwendungen von LiDAR sind zahlreich und haben uns alles gegeben, vom Laser-Entfernungsmesser, den Sie in Ihrem örtlichen Baumarkt finden, bis hin zur Aufzeichnung der Entfernung zum Mond, dank der reflektierenden Spiegel, die Astronauten auf dem Mond hinterlassen haben, als sie 1971 dorthin reisten.
Darüber hinaus ist LiDAR aus umlaufenden Satelliten für die meisten hochauflösenden Karten verantwortlich, die wir heute verwenden, und ist wesentlich präziser als alles, was davor war.
Optische Pinzette
Wie können Sie sich um ein einzelnes Molekül oder sogar ein einzelnes Atom bewegen?
Natürlich konnte kein physikalisches Werkzeug die Aufgabe übernehmen, aber dank der Lasertechnologie können einzelne Moleküle manipuliert und gedreht werden und einzelne Atome können isoliert und eingefangen werden.
Diese Art von Präzision öffnet die Tür zu allen Arten von Nanotechnologie, von Chemie und Medizin bis hin zu Ingenieurwesen und Physik.
Laserskalpell
Manchmal benötigen Sie ein Skalpell anstelle einer Bügelsäge und manchmal ein Laserskalpell.
Herkömmliche Skalpelle sind auf Makroebene unglaublich scharf.
Auf zellulärer Ebene gibt es jedoch immer noch eine beträchtliche Menge an Schäden am umgebenden Gewebe, die für einige Operationen in Ordnung sein können, aber bei Arbeiten an Organen wie dem Gehirn zu einer Gefahr werden, für die ein unbeabsichtigter Schnitt drastische Folgen haben kannder Patient.
Mit einem Laserskalpell können empfindlichere Operationen durchgeführt werden, als dies sonst möglich wäre.
Laserschneider
Laserschneidedemo von PMI ein Vimeo .
Das Metallschneiden war ein wichtiger Innovationstreiber, seit Metall vor Jahrtausenden erstmals von Menschen verwendet wurde.
Laser haben die Präzision dieser Schnitte erheblich erhöht und sind zu einem Industriestandard geworden, um komplexe Formen und Teile aus Metallblechen so zu schneiden, dass Schleifmaschinen und andere mechanische Fräser nicht so gut zusammenpassen.
Laserschweißen
Schweißen ist seit Jahrhunderten eine wichtige industrielle Technik, aber erst im 20. Jahrhundert ging das Schweißen über das Hämmern geschmolzener Metallteile in eine einzige Form hinaus.
Mit dem Aufkommen des Laserschweißens konnten präzise, kontrollierte Verbindungen mit verschiedenen Metallen hergestellt werden, die zuvor physikalisch unmöglich waren und maßgeblich zur Entwicklung automatisierter Montagelinien beitrugen, die die Fertigung auf der ganzen Welt revolutioniert haben.
Glasfaser
Die Einführung von Glasfaserkabeln hat das Internet aufgebaut, das wir heute haben.
Die schnelle Übertragung von Informationen, die Laser über Glasfaserkabel bereitstellen, ermöglicht extrem schnelle Download- und Upload-Geschwindigkeiten, die jeder, der in der DFÜ-Ära des Internets lebt, schätzen kann, und ermöglicht das Streamen von Inhalten.
Wenn man bedenkt, wie dies allein ganze Branchen stört, ist dies ein Beweis genug für die Art von Leistungslasern.
Optischer Speicher
CDs, DVDs und Blu-Ray-Discs haben die Speicherkapazität einzelner Einheiten seit Einführung der ersten Compact Disc in den 1970er Jahren um Größenordnungen erhöht.
Die optische Disc ist alten Grammophonen und Schallplatten nachempfunden und bietet aufgrund ihrer geringen Kosten, höheren Kapazitäten und langfristigen Zuverlässigkeit einen Großteil des Massenspeichers, den wir heute in Computern verwenden.
3D-Scanner
vorher 3D-Scanner Das Modellieren eines physischen Objekts für Studien-, Test- oder andere praktische Zwecke war teuer und auf diejenigen beschränkt, die über die entsprechenden Fähigkeiten verfügten, oder auf Geld, das ausreichte, um jemanden zu bezahlen, der dies konnte.
Mit 3D-Scannern, die mithilfe von Lasern die Abmessungen eines gescannten Objekts in digitale Darstellungen umwandeln, kann ein physisches Objekt gescannt und an einen Scanner gesendet werden, um das genaue Objekt in wenigen Minuten überall auf der Welt zu reproduzieren.
Diese Technologie fängt gerade erst an zu starten, wird aber die Fertigung auf der ganzen Welt revolutionieren.
Ultraschnelle Fotografie
Die Verschlusszeiten vieler Kameras sind so weit fortgeschritten, dass die schnellsten Phänomene so lange verlangsamt wurden, dass sie sichtbar wurden.
Der eigentliche Fortschritt in dieser Technologie wurde jedoch erzielt, als Laserimpulse verwendet wurden, um das Motiv in schneller Folge zu blinken, wodurch ein Stroboskopeffekt erzeugt wurde, der das Motiv bei jedem Bild der Aufnahme vollständig zu stoppen scheint.
Diese Technik führt zu einer viel höher auflösenden Abbildung eines sich unglaublich schnell bewegenden Objekts als sonst möglich.
Entdeckung von Gravitationswellen
Im Jahr 2015 gab LIGO bekannt, dass es in der Lage war, die zu identifizieren und aufzuzeichnen. Gravitationswellen einer Kollision zwischen zwei schwarzen Löchern, Lichtjahre von der Erde entfernt.
Lange theoretisiert, bis 2016 war es unmöglich, diese Wellen im Gefüge der Raumzeit zu erfassen, weil die Schwerkraft nicht so stark ist - schließlich kann sogar eine Fliege genug Energie erzeugen, um die Schwerkraft zu überwindendas Schlagen seiner Flügel.
Mit Hilfe von Lasern, die über große Entfernungen geschossen wurden, konnten Physiker diese Wellen auf der Erde erkennen und eine neue Ära der Astronomie einleiten.