ເທກໂນໂລຍີເລເຊີ

  IINTRODUCTION

  ແສງສະຫວ່າງໄດ້ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການສຶກສາກ່ຽວກັບຟີຊິກ, ເຄມີສາດແລະຊີວະວິທະຍາ. ແສງແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການພັດທະນາຂອງຈັກກະວານແລະການປ່ຽນແປງຂອງຊີວິດໃນໂລກ. ສະຖານີວິທະຍຸສາກົນແຫ່ງປະເທດຈີນພະແນກພາສາລາວ Web laos.cri.cn | ຮຽນພາສາຈີນ | ພາສາຈີນ | ພາສາອັງກິດ | ພາສາອັງກິດ | ພາສາອັງກິດ | ການທົບທວນນີ້ຈະຕິດຕາມການພັດທະນາຂອງວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຢີທີ່ນໍາໄປສູ່ການຄົ້ນພົບຂອງເລເຊີແລະໃຫ້ຕົວຢ່າງບາງຢ່າງກ່ຽວກັບວິທີການເລເຊີນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີແລະຄວາມກ້າວຫນ້າໃນວິທະຍາສາດຂັ້ນພື້ນຖານ. ມີແຫຼ່ງທີ່ດີເລີດຫຼາຍອັນທີ່ກວມເອົາຫລາຍໆດ້ານຂອງເລເຊີແລະເຕັກໂນໂລຢີລວມທັງບົດຄວາມຈາກວັນຄົບຮອບ 25 ປີຂອງເລເຊີ (Ausu- bell ແລະ Langford, 1987) ແລະປື້ມຮຽນ (ເຊັ່ນ Siegman, 1986, Agrawal ແລະ Dutta, 1993; Ready, 1997).

ການຂະຫຍາຍແສງສະຫວ່າງໂດຍການກະຕຸ້ນການປ່ອຍອາຍພິດ (LASER) ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການຕື່ນເຕັ້ນຂອງໂຫມດເອເລັກໂຕຣນິກ, vibrating, rotational, ຫຼືການຮ່ວມມືຂອງວັດສະດຸເປັນລັດທີ່ບໍ່ມີການປຽບທຽບເພື່ອໃຫ້ photons ຂະຫຍາຍພັນຜ່ານລະບົບແມ່ນຂະຫຍາຍອອກຢ່າງກວ້າງຂວາງໂດຍການກະຕຸ້ນການປ່ອຍອາຍພິດ. ຄວາມຕື່ນເຕັ້ນຂອງຂະຫນາດ optic gain ນີ້ສາມາດສໍາເລັດໂດຍໃຊ້ຮັງສີ optical, ປະຈຸບັນໄຟຟ້າແລະການໄຫຼ, ຫຼືປະຕິກິລິຍາເຄມີ. ຂະຫນາດ amplifier ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນໂຄງປະກອບສຽງແບບເລເຊີ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ລະຫວ່າງກະຈົກສະທ້ອນແສງສູງສອງໃນການຕັ້ງຄ່າ interferometer Fabry Perot. ເມື່ອມີຈໍານວນ photon ສໍາລັບໂຫມດ optical ຂອງສຽງຮວບຮວມຢູ່ໃນພື້ນທີ່ເກີນຄວາມສູນເສຍຂອງຮັງ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການສູນເສຍຈາກຂະບວນການທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການກະຕຸ້ນແລະການດູດຊຶມ, ຄວາມກວ້າງຂອງລັດທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງຮູບແບບຈະເພີ່ມຂຶ້ນໃນລະດັບທີ່ຈໍານວນ photon ທີ່ມີຄ່າໃນຮູບແບບຂະຫນາດໃຫຍ່ ກ່ວາຫນຶ່ງ. ໃນລະດັບປັ໊ມໃນລະດັບທີ່ສູງກວ່າເງື່ອນໄຂຂອງມາດຕະຖານນີ້, ລະບົບການປ່ອຍອາຍພິດແລະການກະຕຸ້ນໃຫ້ເກີດການປ່ອຍອາຍພິດ spontaneous. ເປຣູເລເຊີມັກຈະຖືກປະສົມອອກມາຈາກສຽງໂດຍກະຈົກການສະທ້ອນບາງສ່ວນ. ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນປະໂຫຍດທີ່ມະຫັດສະຈັນຂອງຮັງສີເລເຊີປະກອບມີການເຊື່ອມໂຍງທາງກວ້າງ, ການແຜ່ກະຈາຍ spectral ແຄບ, ພະລັງງານສູງແລະຮູບແບບທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງຕາມທີ່ລະບຸໄວ້ເພື່ອໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສາມາດສຸມໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຈຸດທີ່ມີຈໍາກັດ. ປະສິດທິຜົນສູງຂອງການຜະລິດແສງສະຫວ່າງຂອງເລຊແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໃນການນໍາໃຊ້ຫຼາຍໆປະເພດທີ່ຕ້ອງໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາແລະການຜະລິດຄວາມຮ້ອນນ້ອຍທີ່ສຸດ.

  ເມື່ອມີການກວດພົບເຕັກແດດທີ່ສອດຄ້ອງກັນໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກການນັບຈໍານວນ photon, ການແຈກຈ່າຍຈໍານວນ photon ໃນເວລາແມ່ນ Poissonian. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຜົນຜະລິດສຽງຈາກ photomultiplier ປະສິດຕິພາບທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງກວດພົບສະຫນາມ laser ທີ່ຄ້າຍຄືກັບຝົນຕົກໃນລະດູຝົນສະຫມໍ່າສະເຫມີ. ຕົວຢ່າງສຽງດັງນີ້ສາມາດດັດແປງໄດ້ໃນກໍລະນີພິເສດ, ເຊັ່ນ: ໂດຍການສູບນ້ໍາຂອງ laser diode ໃນປະຈຸບັນຄົງທີ່ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ສະຖານະຂອງຈໍານວນທີ່ຖືກກົດຂື້ນ, ບ່ອນທີ່ photons ທີ່ຖືກພົບເຫັນຄ້າຍຄືປືນເຄື່ອງຫຼາຍກວ່າຝົນ.

  ການສັ່ນສະເທືອນຂອງ optical ແມ່ນບັນລຸໄດ້ຖ້າຫາກວ່າສື່ກາງທີ່ບໍ່ໄດ້ຢູ່ໃນບ່ອນຫຼົ່ນສຽງ. ເຄື່ອງສັ່ນສະເທືອນ Optical ສາມາດບັນລຸໄດ້ສູງຫຼາຍແລະສຽງຫນ້ອຍ. ໃນຄວາມເປັນຈິງແລ້ວພວກເຂົາເຈົ້າມີຕົວເລກສຽງຢູ່ພາຍໃນຈໍານວນບໍ່ພໍເທົ່າໃດ dB ຂອງຈໍາກັດສຽງຮົບກວນ 3 dB ສໍາລັບໂປຣແກຣມແບບເລັ່ງເລິກທີ່ບໍ່ຄ່ອຍຊັດເຈນ, ແຕ່ວ່າພວກເຂົາເພີ່ມຫຼາຍກ່ວາສອງປັດໄຈຂອງພະລັງງານສຽງຂອງສັນຍານເຂົ້າ. ຂະຫຍາຍສັນຍານທີ່ມີສັນຍານແບບສັນຍານແມ່ນສາມາດຕັ້ງຄ່າສຽງຫນ້ອຍກວ່າ 3 dB ກັບສັນຍານເຂົ້າເປັນໄດ້. ໃນ OPA ສິ່ງລົບກວນທີ່ເພີ່ມໃສ່ສັນຍານເຂົ້າສາມາດຖືກຄອບງໍາໂດຍສຽງປັ໊ມແລະສິ່ງລົບກວນທີ່ປະກອບດ້ວຍເລເຊີປັ໊ມເລເຊີສາມາດບໍ່ພຽງເລັກນ້ອຍເມື່ອທຽບກັບຄວາມກວ້າງຂວາງຂອງພາກສະຫນາມປັ໊ມ.

  IIHISTORY

Einstein (1917) ໄດ້ໃຫ້ຄວາມຄິດທີ່ສໍາຄັນທໍາອິດສໍາລັບ laser, ການກະຕຸ້ນການປ່ອຍອາຍພິດ. ເປັນຫຍັງ laser ບໍ່ໄດ້ສ້າງຂື້ນກ່ອນຫນ້ານີ້ໃນສະຕະວັດ? ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງການເຮັດວຽກຕົ້ນຕໍໃນການປ່ອຍອາຍພິດກະຕຸ້ນເຕືອນກ່ຽວກັບລະບົບທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບຄວາມສົມດູນ, ແລະເລເຊີແມ່ນລະບົບທີ່ບໍ່ມີເງື່ອນໄຂສູງ. ໃນໄລຍະເລິກໆ laser ອາດຈະໄດ້ຮັບການສະແດງແລະນໍາສະແດງໂດຍໃຊ້ການປ່ອຍອາຍແກັສໃນລະຫວ່າງໄລຍະເວລາຂອງການສຶກສາ spectroscopic ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກ 1925 ເຖິງ 1940. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນໄດ້ເຕັກໂນໂລຊີ microwave ພັດທະນາໃນໄລຍະສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ II ເພື່ອສ້າງບັນຍາກາດສໍາລັບແນວຄວາມຄິດຂອງເລເຊີ. Charles Townes ແລະກຸ່ມຂອງເຂົາເຈົ້າທີ່ Columbia ໄດ້ conceived maser (microwave amplification ໂດຍ stimulated ການປ່ອຍອາຍພິດ) ຄວາມຄິດ, ອີງໃສ່ພື້ນຖານຂອງເຂົາເຈົ້າໃນເຕັກໂນໂລຊີ microwave ແລະຄວາມສົນໃຈຂອງເຂົາເຈົ້າໃນ spectroscopy microwave ຄວາມລະອຽດສູງ. ແນວຄິດທີ່ຄ້າຍຄືກັນຂອງ maser ໄດ້ເກີດຂື້ນໃນມູໂກ (Basov ແລະ Prokhorov, 1954) ແລະຢູ່ໃນມະຫາວິທະຍາໄລແມລິແລນ (Weber, 1953). ການປະທ້ວງທົດລອງຄັ້ງທໍາອິດທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Columbia (Gordon et al., 1954, 1955) ແມ່ນອີງໃສ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນໂມເລນມິນ. ແນວຄວາມຄິດຂອງ Bloembergen ສໍາລັບການໄດ້ຮັບໃນລະດັບສາມລະບົບໄດ້ສົ່ງຜົນກະທົບໃນລະບົບທໍາມະຊາດທໍາອິດໃນລະບົບ Ruby. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ມີຕົວເລກສຽງທີ່ໃກ້ຊິດກັບຂອບເຂດຈໍາກັດແລະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍ Penzias ແລະ Wilson ໃນການຄົ້ນພົບຂອງຮັງສີພື້ນຫລັງ.

  Townes ມີຄວາມຫມັ້ນໃຈວ່າແນວຄວາມຄິດຂອງ maser ຈະສາມາດຂະຫຍາຍໄປສູ່ພູມິພາກແສງ (Townes, 1995). ຄວາມຄິດ laser ໄດ້ເກີດມາ (Schawlow ແລະ Townes, 1958) ໃນເວລາທີ່ລາວໄດ້ປຶກສາຫາລືກັບແນວຄິດ Arthur Schawlow, ຜູ້ທີ່ເຂົ້າໃຈວ່າຮູບແບບສຽງຂອງການພັດທະນາ Fabry-Perot ສາມາດຫຼຸດລົງຈໍານວນຮູບແບບທີ່ມີການໂຕ້ຕອບກັບວັດຖຸທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ເພື່ອບັນລຸເປົ້າຫມາຍສູງສຸດສໍາລັບຮູບແບບບຸກຄົນ. ເລເຊີທໍາອິດໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຫລອດໄຟທີ່ຫລອມໂລຫະສີຂີ້ເຖົ່າໂດຍ Ted Maiman ຢູ່ຫ້ອງທົດລອງຄົ້ນຄວ້າ Hughes (Maiman, 1960). ໃນໄລຍະສັ້ນໆຫຼັງຈາກການສະແດງຂອງເລເຊີເຊຍກາຊວນ, ເພິ່ນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເລເຊັຍທີ່ມີແສງສະຫວ່າງຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ Bell (Javan et al., 1961), ຄັ້ງທໍາອິດໃນ 1,13 μmແລະຕໍ່ມາຢູ່ທີ່ 632,8 nm ສີແດງ ການປ່ຽນແປງໄລຍະເວລາສາຍຍາວ. ບົດເລື່ອງທີ່ດີເລີດກ່ຽວກັບການເກີດຂອງເລເຊີໄດ້ຖືກຈັດພີມມາໃນບັນຫາພິເສດຂອງ Physics Today (Bromberg, 1988).

  maser ແລະ laser ເລີ້ມຕົ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ quantum ທີ່ກວມເອົາວິໄນດ້ານວິສະວະກໍາແລະວິສະວະກໍາໄຟຟ້າ. ສໍາລັບນັກວິທະຍາສາດທີ່ຄິດວ່າສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນກ່ຽວກັບ photons, ບາງແນວຄວາມຄິດ laser ແມ່ນຍາກທີ່ຈະເຂົ້າໃຈໄດ້ໂດຍບໍ່ມີແນວຄວາມຄິດທີ່ມີຄວາມສອດຄ້ອງກັນໃນຊຸມຊົນວິສະວະກໍາໄຟຟ້າ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນເສັ້ນສາຍ laser ສາມາດຫຼຸດລົງຫຼາຍກ່ວາຂອບເຂດຈໍາກັດທີ່ຄົນຫນຶ່ງອາດຄິດວ່າຈະໄດ້ຮັບການປະຕິບັດໂດຍການປ່ຽນແປງໄລຍະເລເຊີຂອງເລເຊີ. Charles Townes ໄດ້ເອົາຊະນິດຂອງແກ້ວໃສ່ຈຸດນີ້ຈາກເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງ Columbia. laser ແລະ maser ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນງາມການແລກປ່ຽນຄວາມຄິດແລະແຮງກົດດັນລະຫວ່າງອຸດສາຫະກໍາ, ລັດຖະບານແລະການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາໄລ.

ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ໃນລະຫວ່າງໄລຍະເວລາ 1961 ຫາ 1975 ມີຈໍານວນຫນ້ອຍໃຊ້ສໍາລັບ laser. ມັນແມ່ນການແກ້ໄຂຊອກຫາບັນຫາ. ນັບຕັ້ງແຕ່ກາງຊຸມປີ 1970 ມີການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຕັກໂນໂລຢີເລເຊີສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ.

  ເປັນຜົນມາຈາກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຕັກໂນໂລຢີນີ້, ການຜະລິດ laser ໃຫມ່, ລວມທັງ laser lasers semiconductors, laser dye, ໂຫມດ ultrafast, Ti: sapphire lasers, oscillator parameter optical, and amplifiers parametric is currently facilitating breakthrough research in physics, chemistry , ແລະຊີວະວິທະຍາ.

  III.LASERS ໃນເວລາກາງຄືນຂອງສະຕະວັດ

  ກົດຫມາຍວ່າດ້ວຍ "Schawlow" ບອກວ່າທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງຈະຫາຍໄປຖ້າຫາກວ່າປັກຢ່າງຫນັກ. ແນ່ນອນວ່າຫລາຍພັນວັດສະດຸໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນເລເຊີແລະເຄື່ອງສັ່ນສະເທືອນທີ່ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມກວ້າງຂອງຂະຫນາດເລເຊີ, ຄວາມຍາວ, ຄວາມຍາວຂອງກໍາມະຈອນແລະອໍານາດ. ໄລຍະເວລາຂອງແສງເລເຊີແມ່ນເລີ້ມຈາກອິນຟາເຣັກໄລຍະຫ່າງໄກໄປຫາພື້ນທີ່ຮັງສີ x. ຄວາມກົດດັນແສງສະຫວ່າງຂອງແສງຕາເວັນເປັນສັ້ນເທົ່າກັບ femtoseconds ບໍ່ຫຼາຍປານໃດສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບວັດສະດຸວັດຖຸ. ກໍາລັງສູງສຸດໃນລະດັບ petawatt ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໃນປັດຈຸບັນໂດຍການຂະຫຍາຍຕົວຂອງການ femtosecond pulses. ໃນເວລາທີ່ລະດັບພະລັງງານເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສຸມໃສ່ຈຸດແຕກຕ່າງຈໍາກັດ, ວິທີການປະລິມານ 1023 W / cm2. Electrons ໃນຂົງເຂດທີ່ຮຸນແຮງເຫຼົ່ານີ້ຖືກເລັ່ງເຂົ້າໄປໃນລະດັບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໃນໄລຍະວົງຈອນ optical ດຽວ, ແລະຜົນກະທົບ electrodynamic quantum ທີ່ຫນ້າສົນໃຈສາມາດໄດ້ຮັບການສຶກສາ. ຟີຊິກຂອງ ultrashort laser pulses ແມ່ນການທົບທວນຄືນນີ້ຊຸດຫນຶ່ງຮ້ອຍປີນີ້ (Bloembergen, 1999).

  ຕົວຢ່າງທີ່ຜ່ານມາກ່ຽວກັບເລເຊີທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງແມ່ນເລເຊີເຄມີທີ່ອີງໃສ່ການປ່ຽນໄອດີນທີ່ມີຄວາມຍາວ 1.3 μmເຊິ່ງເປັນອາວຸດປ້ອງກັນ (Forden, 1997). ມັນສາມາດຕິດຕັ້ງໃນເຮືອບິນ Boeing 747 ແລະຈະຜະລິດພະລັງງານເສລີ່ຍປະມານ 3 ເມກາວັດເຊິ່ງທຽບເທົ່າກັບ 30 ສາຍໄຟອະຊິເຊເລນ. ຄວາມກ້າວຫນ້າໃຫມ່ໃນກະຈົກໄຟຟ້າທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງແລະແກ້ວທີ່ກະທົບກະເທືອນໄດ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນນີ້ມີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນລະບົບລູກສອນໄຟຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ມີອົງປະກອບທາງຊີວະພາບຫຼືສານເຄມີແລະທໍາລາຍມັນຈາກໄລຍະຫ່າງເຖິງ 100 ກິໂລແມັດ. ການໂຈມຕີ "Star Wars" ນີ້ສາມາດສໍາເລັດໃນໄລຍະການເປີດຕົວຂອງລູກສອນໄຟເປົ້າຫມາຍເພື່ອໃຫ້ບາງສ່ວນຂອງລູກສອນໄຟທີ່ຖືກທໍາລາຍເລີ້ມກັບຕົວເລີ້ມ, ເຊິ່ງມັນເປັນການລະງັບທີ່ດີສໍາລັບອາວຸດເຫຼົ່ານີ້. Captain Kirk ແລະວິທະຍາໄລ Enterprise ສາມາດໃຊ້ Klingons ນີ້ໄດ້!

  ຢູ່ປາຍກົງກັນຂ້າມຂອງຂະຫນາດຂອງເລເຊີມີຊ່ອງ micro-lasers ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ມີພຽງແຕ່ໂຫມດ optical ຈໍານວນຫນ້ອຍທີ່ມີຢູ່ໃນສຽງທີ່ມີປະລິມານໃນລະດັບ femtoliter. ປະສົມປະສານເຫຼົ່ານີ້ສາມາດໃຊ້ຮູບວົງແຫວນຫຼືແຜ່ນມີພຽງແຕ່ microns ໄມມີເສັ້ນຜ່າກາງທີ່ນໍາໃຊ້ການສະທ້ອນພາຍໃນທັງຫມົດແທນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ມີຄວາມສະທ້ອນແສງສູງ. ຝາ Fabry Perot ມີພຽງແຕ່ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງ micron ໃນໄລຍະຍາວຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບ VCSELs (lasers ອອກຕາມລວດພື້ນຖານ) ທີ່ຜະລິດ beams optical ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ສາມາດປະສົມປະສານຢ່າງຈິງຈັງກັບເສັ້ນໄຍ optical (Choquette ແລະ Hou, 1997). VCSELs ອາດຈະຊອກຫາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍຢູ່ໃນການເຊື່ອມຕໍ່ຂໍ້ມູນ optical.

ການຂາຍເລເຊີທົ່ວໂລກໃນຕະຫຼາດການຄ້າຂັ້ນພື້ນຖານສໍາລັບປີ 1997 (Anderson, 1998 Steele, 1998) ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນຢູ່ໃນຮູບ 1. ການຂາຍເລເຊີລວມໄດ້ບັນລຸ 3.2 ພັນລ້ານໂດລາແລະອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງປີກເກືອບ 27% ຈະເກີນ 5 ພັນລ້ານໂດລາ ໂດຍປີ 2000. ການແຜ່ກະຈາຍຂອງການຂາຍເລເຊີທົ່ວໂລກແມ່ນ 60% ໃນສະຫະລັດ, 20% ໃນເອີຣົບແລະ 20% ໃນປາຊີຟິກ. ເລເຊີ diode lithium ສໍາລັບເກືອບ 57% ຂອງຕະຫຼາດ laser 1997. lasers diode ໃນການສື່ສານ alone ເປັນ 30% ຂອງຕະຫຼາດທັງຫມົດ.

  ການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸເປັນຕະຫລາດໃຫຍ່ທີສອງທີ່ມີການນໍາໃຊ້ເຊັ່ນ: ການເຊື່ອມໂລຫະ, ການເຊື່ອມໂລຫະ, ຮູບແບບແລະການຕັດຜ້າ. lasers CO2 ທີ່ມີອໍານາດເສລີ່ຍໃນບັນຊີ 100 W ລະດັບບັນຊີສໍາລັບສ່ວນແບ່ງຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງລາຍໄດ້ໃນຫມວດນີ້. lasers diode ພະລັງງານສູງທີ່ມີລະດັບຜົນຜະລິດພະລັງງານລະຫວ່າງ 1 ແລະ 20 W ແລະຄວາມຍາວໃນລະດັບ 750 ຫາ 980 nm ໃນປັດຈຸບັນກໍາລັງຊອກຫາການນໍາໃຊ້ຕ່າງໆໃນການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸເຊັ່ນດຽວກັນກັບການນໍາໃຊ້ຕາແລະການຜ່າຕັດ, ເຄື່ອງມືແລະຄວາມຮູ້.

  ການເຕີບໃຫຍ່ໃນການນໍາໃຊ້ຢາ laser ແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກຂັ້ນຕອນຂອງການເລເຊີເຄື່ອງສໍາອາງເຊັ່ນ: ຜິວຫນັງແລະການກໍາຈັດຂົນ. ສ່ວນຈໍານວນຫນຶ່ງຂອງ laser lasers ແມ່ນໃຊ້ໃນການຜ່າຕັດທາງເລືອກໃນການຜ່າຕັດແລະທົ່ວໄປ.

  ຄວາມຖີ່ສອງເທົ່າ Nd: YAG lasers ແລະລະບົບ laser diode ແມ່ນການປ່ຽນແທນ lasers argonion ໃນຕາຕາ. ເລເຊີໃຫມ່, ລວມທັງເລເຊີ YAG erbiumdoped, ແມ່ນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຜິວຫນັງ, ທັນຕະກໍາ, ແລະຕາ.

  ການເກັບຮັກສາ optical ກວມເອົາ 10% ຂອງຕະຫລາດທີ່ພວກເຮົາເຫັນ laser ໄດ້ນໍາໃຊ້ໃນຜູ້ນແຜ່ນ CD (CD) ສໍາລັບຕະຫລາດບັນເທີງແລະຕະຫຼາດຄອມພິວເຕີ. ເລເຊີ semiconductor GaAs ທີ່ມີຄວາມຍາວ 800 nm ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຜະລິດຕະພັນທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນມື້ນີ້ທີ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເລເຊີລົງລົງເກືອບ 1 ໂດລາສະຫະລັດ. ຫຼາຍກວ່າ 200 ລ້ານ laser diode, ມີຄວາມຍາວໃນລະດັບ 750 ຫາ 980 nm ແລະອໍານາດຂອງສອງສາມ milliwatts, ຖືກຂາຍສໍາລັບການເກັບຮັກສາແສງໃນປີ 1997.

ການຜະລິດດິຈິຕອນດິຈິຕອນ (DVDs) ທີ່ມີກໍາລັງການເກັບຮັກສາຂະຫນາດ 47 Gbytes ແລະເລເຊີ diode ສີຟ້າ (DenBaars, 1997) ຈະນໍາໄປສູ່ການຂະຫຍາຍຕົວໃນດ້ານນີ້.

  ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ laser ທີ່ບັນທຶກພາບຖ່າຍປະກອບມີເຄື່ອງຄອມພິວເຕີ້ desktop, ເຄື່ອງ fax, ເຄື່ອງພິມ, ແລະການພິມທາງການຄ້າ (Gibbs, 1998). ການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາ, ໂຫມດ diode lasers ແບບດຽວທີ່ອອກຢູ່ໃນລະດັບຄວາມຍາວ 780 ຫາ 670 nm ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຄື່ອງບັນທຶກພາບທີ່ນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຮູບເງົາທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງໃນລະດັບຄວາມຍາວນີ້. ເຕັກໂນໂລຊີການພິມສີ laser ນີ້ໄດ້ລວມກັບຊອບແວການພິມ desktop ເພື່ອອະນຸຍາດໃຫ້ອອກແບບຫນ້າທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ. ເຄື່ອງຄອມພິວເຕີ້ກັບເຕັກໂນໂລຢີແມ່ນອີກປະການຫນຶ່ງທີ່ສໍາຄັນໃນການພິມ. ຫນ້າດິນແຜ່ນແມ່ນພິມໂດຍກົງໂດຍການເປີດເຜີຍມັນດ້ວຍເລເຊີເລເຊີແທນທີ່ຈະໃຊ້ການແຍກສີຕາມຮູບເງົາ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ແຜ່ນ photopolymers ສາມາດໄດ້ຮັບການສະແດງອອກດ້ວຍ diode ເພີ່ມຂື້ນສອງເທົ່າ, pumped Nd: YAG lasers ຢູ່ໃນຄວາມຍາວຂອງ 532 nm. ສ່ວນຫຼາຍບໍ່ດົນມານີ້, ແຜ່ນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຄວາມຮ້ອນແມ່ນໄດ້ຖືກພັດທະນາສໍາລັບການນໍາໃຊ້ກັບ lasers ຮູບແບບທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບອິນຟາເລດ.

  ຕະຫຼາດເລເຊີທີ່ມີຄວາມລະອຽດຫ່າງໄກສອກຫຼີກປະກອບມີການຫຼີກເວັ້ນການ collision ລົດຍົນ, ເຄື່ອງກວດຫາສານເຄມີໃນສະພາບອາກາດແລະການກວດສອບການເຄື່ອນໄຫວທາງອາກາດ. ເລເຊີທີ່ກໍານົດໃຫ້ວາງແຜນທີ່ສູງຂອງແຜ່ນດິນໂລກລວມທັງການເຄື່ອນໄຫວຂອງແຜ່ນດິນ, ຊີວະມວນ, ການປົກຫຸ້ມຂອງຝົນແລະລົມແລະການພັດທະນາຄວາມຮ້ອນ. ເລເຊີຕັ້ງແຕ່ດາວທຽມສາມາດບັນລຸຄວາມລະອຽດຂອງ subcentimeter ຂອງລັກສະນະພູມສັນຖານແລະການເຄື່ອນໄຫວຕັ້ງມະຫາຊົນໃນແຜ່ນດິນໂລກ. ວົງເດືອນ, Mars, ແລະດາວອື່ນໆແມ່ນໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍ laser ເລີ້ມ. ສໍາລັບດາວເຄາະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກລະຫວ່າງແມັດແລະຊັງຕີແມັດ. ລັກສະນະທີ່ລາຍລະອຽດຂອງຫລວງນ້ໍາແຂໍງເທິງດາວອັງຄານແລະເມຄໃກ້ກັບຂອບຂອງກ້ອນນ້ໍາກ້ອນໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນເມື່ອກ່ອນ.

  ການນໍາໃຊ້ເລເຊີໃນການຄົ້ນຄວ້າ, ການສະແກນບາໂຄ້ດ, ການກວດກາ, ສິນລະປະແລະການບັນເທີງແມ່ນຕະຫຼາດຂະຫນາດນ້ອຍແຕ່ສໍາຄັນ. Lasers ຂາຍສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າຂັ້ນພື້ນຖານໃນປີ 1997 ກວມເອົາ 132 ລ້ານໂດລາລາຍຮັບ. ການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາ, ແຫຼ່ງ diode ທີ່ມີຄວາມຖີ່ສອງເທົ່າທີ່ອອກຢູ່ໃນສີຂຽວຢູ່ໃນລະດັບພະລັງງານຢູ່ໃກ້ກັບ 10 W ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ laser lasers ສໍາລັບ laser tunable ເຊັ່ນ: Ti: sapphire laser ແລະ amplifiers parametric optical. ເຖິງແມ່ນວ່າເລເຊີການຄົ້ນຄວ້າເມັດສາມາດສາມາດບັນລຸລະດັບພະລັງງານໄຟຟ້າສູງທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່. ເຫຼົ່ານີ້ສູງ tunable, pulses ສັ້ນ ultra ແມ່ນນໍາໄປສູ່ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນຫຼາຍພາກສະຫນາມການຄົ້ນຄວ້າ.

  IVLASERS IN COMMUNICATIONS

ແຫລ່ງແສງສະຫວ່າງ Laser ໄດ້ປະຕິວັດອຸດສາຫະກໍາການສື່ສານ. ການສື່ສານສຽງເພີ່ມຂຶ້ນຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງຂໍ້ມູນໃນອັດຕາຄົງທີ່ຈົນກ່ວາໃນກາງຊຸມປີ 1970. ໄລຍະເວລາສອງເທົ່າສໍາລັບຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງໄຟຟ້າໃນໄລຍະນີ້ແມ່ນປະມານ 8 ປີ. ອັດຕາຂໍ້ມູນພື້ນຖານແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບປະມານ 10 ແລະ 80 kHz ອີງໃສ່ການສົ່ງສຽງ. ໃນລະຫວ່າງໄລຍະເວລານີ້ທອງເຫຼືອງຄັ້ງທໍາອິດແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ microwaves ແມ່ນເຕັກໂນໂລຢີການສື່ສານຂັ້ນຕົ້ນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໃນຊຸມປີ 1980, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຂໍ້ມູນຂ່າວສານລະເບີດໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນ, ມີຂໍ້ມູນ, ແຟັກ, ແລະຮູບພາບເພີ່ມເຂົ້າໃນຂໍ້ມູນຂ່າວສານ. ເທກໂນໂລຍີໃຫມ່ຂອງການສື່ສານໃຍແກ້ວນໍາແສງໂດຍນໍາໃຊ້ແຫລ່ງແສງສະຫວ່າງ laser ໄດ້ພັດທະນາເພື່ອຮັກສາຄວາມຕ້ອງການໃຫມ່ນີ້. ການມາເຖິງຂອງອິນເຕີເນັດໃນທົ່ວໂລກໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການລະເບີດທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈໃນຄວາມຕ້ອງການຂອງຄວາມຕ້ອງການ. ຢູ່ທີ່ແຫລ່ງຂໍ້ມູນ, ຄອມພິວເຕີ້ສາມາດເຂົ້າເຖິງອິນເຕີເນັດໃນບ້ານເຮືອນແລະທຸລະກິດຕ່າງໆໃນທົ່ວໂລກເຊິ່ງອັດຕາຂໍ້ມູນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ໃນຖານະເປັນຄອມພິວເຕີ workstation ອັດຕະໂນມັດວິທີການ 1000 MIPS, ການສື່ສານເສັ້ນໄຍເຊື່ອມຕໍ່ກັບຄອມພິວເຕີໃນລະດັບ 1000 Mb / ວິນາທີຈະຕ້ອງການ. ໃຫ້ສັງເກດເຖິງຄວາມ coincidence ຂອງອັດຕາການເຫຼົ່ານີ້ແລະວ່າທັງສອງແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນແບບຈໍາລອງ. ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າຈະສືບຕໍ່ເປັນຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງຂໍ້ມູນ. ໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມຕ້ອງການນີ້, ຄວາມສາມາດຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບເສັ້ນໄຍ optical ດຽວໃນໄລຍະສີ່ປີທີ່ຜ່ານມາ, ໃນປີ 1994 ແລະ 1998, ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ 160 ເທົ່າໃນລະບົບການຄ້າຈາກ 2.5 Gbit / sec ຫາ 400 Gbit / sec.

  ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງປະສິດທິພາບນີ້ໄດ້ຮັບການບັນລຸໄດ້ໂດຍໃຊ້ເຖິງ 100 ຄວາມຍາວຂອງເລເຊີເລເຊີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (DWDM) ໃນແຕ່ລະເສັ້ນໄຍ. ອັດຕາຂໍ້ມູນໃນໄລຍະເວລາດຽວກັນໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກຫຼາຍພັນ Mbits / sec ໃນຊຸມປີ 1970 ຫາ 10 Gbit / sec ໃນປັດຈຸບັນແລະ 40 Gbit / sec ອາດຈະຖືກນໍາໃຊ້ກ່ອນທີ່ຈະປ່ຽນສະຕະວັດ.

  ການປະຕິວັດຂໍ້ມູນຂ່າວສານນີ້ແມ່ນການປັບປຸງຊຸມຊົນໃນທົ່ວໂລກຢ່າງດຽວກັນກັບການປະທ້ວງຫນັງສືພິມແລະການປະຕິວັດອຸດສາຫະກໍາປ່ຽນແປງໂລກຂອງພວກມັນ. ສອງເຕັກໂນໂລຢີຂັ້ນພື້ນຖານທີ່ສະຫນັບສະຫນູນການປະຕິວັດຂໍ້ມູນແມ່ນ laser diode semiconductor ແລະ erbium -doped fiber amplifier optical. ຄວາມສຽງຫນ້ອຍ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນຂອບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຄື່ອງຫຼີ້ນແລະເຄື່ອງສັ່ນສະເທືອນເລເຊີແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບລະບົບການສື່ສານໃຍແກ້ວ optical. ແຫຼ່ງທີ່ບໍ່ແນ່ນອນຂອງແບນວິດທີ່ກວ້າງຂວາງເຊັ່ນແສງສະຫວ່າງທີ່ອອກຈາກແສງສະຫວ່າງຫລືແຫລ່ງທີ່ຮ້ອນແມ່ນບໍ່ມີຄວາມຈໍາເປັນແລະຄວາມກວ້າງຂອງສາຍຕາ spectral ໂດຍຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດໃຫຍ່.

diodes laser semiconductor ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄັ້ງທໍາອິດໃນປີ 1962 ຢູ່ GE, IBM ແລະ Lincoln Laboratories ເປັນອຸປະກອນ homojunction ອີງໃສ່ອຸປະກອນ III -V. ໃນປະຫວັດສາດຂອງ laser diode ເຫຼົ່ານີ້ແລະເອກະສານອ້າງອີງສາມາດພົບໄດ້ໃນ Agrawal ແລະ Dutta (1993). ໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງ GaAs / AlGaAs ຄັ້ງທໍາອິດ, heterojunction diode laser was operated in 1970 by Hayashi and Panish (Hayashi et al., 1970) ຢູ່ Bell Labs ແລະ Alferov (Alferov et al., 1970) ໃນລັດເຊຍ, ຊີວິດຂອງພວກເຂົາໄດ້ຖືກວັດແທກໃນນາທີ. ຄວາມເຊື່ອຂອງເລເຊີ Diode ໄດ້ເພີ່ມຂື້ນນັບຕັ້ງແຕ່ເວລານັ້ນ. ຊີວິດ laser diode ໃນປະຈຸບັນຄາດວ່າຈະມີຫຼາຍຮ້ອຍປີ, ແລະຄວາມຄົງທີ່ຂອງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຫຼາຍກວ່າ 0.1 nm ໃນໄລຍະ 25 ປີ. ສະຖຽນລະພາບທີ່ຫນ້າຕື່ນຕາຕື່ນໃຈເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບລະບົບ DWDM ໃຫມ່ທີ່ມີຊ່ອງທາງກວ້າງກວ່າ 100 ຊ່ອງເຊິ່ງກວມເອົາຂອບເຂດຄວາມຍາວ 100 nm. ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນຜ່າກາງທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການສູນເສຍເສັ້ນໃຍຊິລິກາທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຈາກ 800 nm ເຖິງ 1500 nm ໃນໄລຍະ 1970s, ໄລຍະເວລາຂອງ laser diode ຕາມການປ່ຽນແປງຈາກ GaAs ກັບລະບົບ InGaAsP. ໃນຊ່ວງທ້າຍຊຸມປີ 1980 ແລະຕົ້ນຊຸມປີ 1990, ກັງຫັນສາມາດທົດແທນ semiconductor ຫຼາຍໃນພາກພື້ນທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບເພື່ອການປັບປຸງລັກສະນະການດໍາເນີນງານຂອງເລເຊີ. ແຜນວາດ schematic ຂອງ laser diode ການສື່ສານໃນປະຈຸບັນປະສົມປະສານກັບຕົວແບບການດູດຊຶມ electro-absorption ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ 2. ຂະຫນາດທັງຫມົດແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 1 ມມ. ພູມຕ້ານທານທີ່ສູງຂື້ນແລະຂອບເຂດການສະຫນອງກະແສຄວາມຄິດເຫັນກະແຈກກະຈາຍ (DFB) ທີ່ຢູ່ຂ້າງລຸ່ມນ້ໍາປະຈຸບັນທີ່ກໍາລັງເຄື່ອນໄຫວກໍານົດຂອບເຂດຂອງແສງເລເຊີແລະເລເຊີຂອງເລເຊີ.

  ລະບົບການສື່ສານໄຟເບີອີນເຕີເນັດຍັງອີງໃສ່ຢ່າງເຂັ້ມແຂງກ່ຽວກັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເສັ້ນໄຍທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍ erbium-doped ທີ່ພັດທະນາໃນທ້າຍຊຸມປີ 1980 (Urquhart, 1988). ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເຫຼົ່ານີ້ມີສູງ

Fig 2. ແຜນການ schematic ຂອງ diode laser semiconductor ທີ່ມີ modulator electroabsorption ນໍາໃຊ້ໃນລະບົບການສື່ສານ optical. (Courtesy of R. L. Hartman, Lucent Technologies) ໄດ້ຮັບ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບ 25 dB, ແລະຕົວເລກສຽງຫນ້ອຍທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບຂອບເຂດການກັງວົນ quantum 3 dB ສໍາລັບໂປຣແກຣມຂະຫຍາຍຕົວໄລຍະທີ່ບໍ່ມີສາຍຕາ. ຜົນຜະລິດໃນ amplifiers ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດໄດ້ຮັບການສະທ້ອນທຽບໃສ່ລະດັບຄວາມໄວສູງເຖິງ 100 nm ເຊິ່ງກວມເອົາເກືອບຫນຶ່ງສ່ວນສີ່ຂອງປ່ອງຢ້ຽມເສັ້ນໃຍ silica ທີ່ມີຄວາມຕໍ່າຕ່ໍາໃນລະຫວ່າງຄວາມຍາວ 1.2 ແລະ 1.6 μm. ລະບົບເສັ້ນໄຍ optical ສາມາດເຮັດໄດ້ '' ໂປ່ງໃສ '' ຫຼາຍກວ່າຫລາຍພັນກິໂລແມັດໂດຍນໍາໃຊ້ amplifiers erbiumdoped ຫ່າງໄກສອກຫຼີກທີ່ຫ່າງກັນປະມານ 80 ກິໂລແມັດ, ທີ່ສູນເສຍເສັ້ນໃຍ 20 dB.

ໃນຖານະສະຕະວັດທີ່ປິດພວກເຮົາກໍາລັງເລີ້ມເຂົ້າມາໃກ້ໆກັບຂອບເຂດທາງດ້ານຮ່າງກາຍພື້ນຖານສໍາລັບ laser, amplifier optics, ແລະເສັ້ນໃຍ silica. ເສັ້ນລວດ Laser ຢູ່ໃນລະດັບ 10 MHz, ຈໍາກັດໂດຍການປ່ຽນແປງການປ່ອຍອາຍພິດໂດຍພື້ນຖານແລະໄດ້ຮັບການເຊື່ອມໂຍງດັດຊະນີໃນອຸປະກອນການ semiconductor. ຈໍານວນຂອງ photons ໃນຂໍ້ມູນທີ່ພົບໄດ້ຖືກເຂົ້າຫາຂໍ້ຈໍາກັດພື້ນຖານຂອງປະມານ 60 photons ທີ່ຕ້ອງການໃນເວລາທີ່ນໍາໃຊ້ທົ່ງນາແສງສະຫວ່າງຂອງລັດເພື່ອຮັກສາອັດຕາຄວາມຜິດພາດຂອງນ້ອຍກວ່າ 1 ສ່ວນໃນ 109. ປະສິດທິພາບການໃຊ້ແບນວິດຂອງ 1 ບິດ / sec / Hz ໄດ້ຮັບການສະແດງໃຫ້ເຫັນບໍ່ດົນມານີ້. Bandwidth ຂະຫຍາຍສຽງ Optical ຍັງບໍ່ທັນກວ້າງຄວາມກວ້າງ 400 ນິ້ວຂອງປ່ອງທີ່ສູນເສຍເສັ້ນໃຍຫນ້ອຍ, ແຕ່ພວກເຂົາກໍາລັງຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາ. ຂໍ້ຈໍາກັດພື້ນຖານທີ່ຖືກກໍານົດໂດຍການບິດເບືອນຂອງເສັ້ນໄຍທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນແລະການກະແຈກກະຈາຍຢູ່ໃນເສັ້ນໃຍ silica ເຮັດໃຫ້ອັດຕາການຖ່າຍທອດໃນລະດັບຄວາມໄວສູງກວ່າ 40 Gbits / sec ຫຼາຍຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນໄລຍະຫ່າງໄກ. Optical solitons ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງການບິດເບືອນເຫຼົ່ານີ້, ແຕ່ເຖິງແມ່ນວ່າມີການຈໍາກັດພື້ນຖານຂອງ solitons ສໍາລັບອັດຕາການບິດສູງ, ລະບົບ multiwavelength. ຂອບເຂດຄວາມອາດສາມາດຂອງຊ່ອງທາງທີ່ຖືກກໍານົດໂດຍທິດສະດີຂໍ້ມູນແມ່ນຢູ່ໃນຂອບເຂດ. ມັນເປັນສິ່ງທີ່ທ້າທາຍສໍາລັບສັດຕະວັດຕໍ່ໄປເພື່ອຊອກຫາຄວາມສາມາດໃນການສື່ສານຂໍ້ມູນຫຼາຍຂຶ້ນສໍາລັບຄວາມປາຖະຫນາທີ່ຈະຂະຫຍາຍອອກໄປ.

  VMATERIALS PROCESSING AND LITHOGRAPHY

  ພະລັງງານສູງ CO2 ແລະ Nd: ເລເຊີ YAG ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ການແກະສະຫລັກ, ການຕັດ, ການເຊື່ອມໂລຫະ, ການເຊື່ອມໂລຫະແລະ 3D. rf-excited, sealed off lasers CO2 ແມ່ນມີຢູ່ໃນການຄ້າທີ່ມີກໍາລັງການຜະລິດໃນລະດັບ 10 ຫາ 600 W ແລະມີເວລາຫຼາຍກວ່າ 10,000 ຊົ່ວໂມງ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕັດເລເຊີລວມເຖິງເຄື່ອງນຸ່ງຫົ່ມ, ຖົງມື, ຖົງ, ຖົງລົມນິລະໄພແລະ lace. ການຕັດແມ່ນໄວ, ຖືກຕ້ອງ, ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງດ້ານແຂບ, ແລະມີຂອບທາງທີ່ຖືກຕ້ອງສົມບູນທີ່ເຮັດໃຫ້ການກໍາຈັດສິ່ງກີດຂວາງ. ການອອກແບບສະລັບສັບຊ້ອນແມ່ນໄດ້ຖືກຝັງໄວ້ໃນໄມ້, ແກ້ວ, acrylic, ໄມ້ຢາງພາລາ, ແຜ່ນພິມ, ສາຍພານ, ສັນຍານ, ເຈາະແລະເຈ້ຍ. ແບບສາມມິຕິແມ່ນເຮັດຢ່າງໄວວາຈາກແຜ່ນຢາງຫຼືໄມ້ໂດຍໃຊ້ໄຟລ໌ຄອມພິວເຕີ້ CAD (ຄອມພິວເຕີ້).

ເລເຊີໄຟເບີ (Rossi, 1997) ແມ່ນນອກຈາກນີ້ມາຍັງພາກສະຫນາມວັດສະດຸ. ເສັ້ນໄຍເສັ້ນໄຍທໍາອິດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢູ່ຫ້ອງທົດລອງ Bell ທີ່ໃຊ້ເສັ້ນໃຍຄິດຕັນໃນຄວາມພະຍາຍາມພັດທະນາ laser ສໍາລັບການສື່ສານ lightwave ໃຕ້ດິນ. Doped fused silica fiber laser was soon developed. ໃນໄລຍະທ້າຍຊຸມປີ 1980, ນັກຄົ້ນຄວ້າຢູ່ Polaroid Corp ແລະໃນວິທະຍາໄລ Southampton ໄດ້ຄົ້ນພົບເສັ້ນໄຍເສັ້ນໃຍທີ່ມີກ່ອງ. ແກ້ວທີ່ອ້ອມຮອບແກນນໍາໃນເລເຊີເຫລົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ທັງແສງສະຫວ່າງໃນໂຫມດແບບດຽວແລະເປັນທໍ່ multimode ສໍາລັບແສງປັ໊ມທີ່ມີການຂະຫຍາຍພັນດ້ວຍການເຄືອບດ້ານພາຍໃນດ້ວຍການສະທ້ອນຂອງແຫຼວໂພລີເມີນອກ exterior. ລະບົບປະຕິບັດການແບບປະກະຕິທີ່ໃຊ້ໃນປັດຈຸບັນໃຊ້ແຖບ laser diode ແບບ 20 W ແບບ multide mode ເຊິ່ງຄູ່ຜົວເມຍມີປະສິດທິຜົນເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ຫຸ້ມປະກອບພາຍໃນຂອງເສັ້ນຜ່າກາງຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຖືກດູດຊຶມຜ່ານພື້ນທີ່ຫຼັກຂອງ doped ໃນໄລຍະຍາວຂອງມັນ (ປົກກະຕິ 50 m). dopants ໃນຫຼັກຂອງເສັ້ນໄຍທີ່ໃຫ້ຜົນຜະລິດສາມາດເປັນ erbium ສໍາລັບ 1.5 μmພາກພື້ນ wavelength ຫຼື ytterbium ສໍາລັບ 1.1 μmພາກພື້ນ. ກະຈົກທີ່ມີຄຸນະພາບສູງແມ່ນຝາກໂດຍກົງໃສ່ປາຍຂອງເສັ້ນໄຍ. ເຫຼົ່ານີ້ laser ເສັ້ນໄຍມີປະສິດທິຜົນທີ່ສຸດ, ມີປະສິດທິພາບໂດຍລວມສູງເຖິງ 60%. ຄຸນນະພາບຂອງ beam ແລະປະສິດທິພາບການຈັດສົ່ງແມ່ນດີເລີດນັບຕັ້ງແຕ່ຜົນຜະລິດໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂື້ນເປັນຜົນຜະລິດຮູບແບບດຽວຂອງເສັ້ນໄຍ. ເລເຊີເຫລົ່ານີ້ມີອໍານາດໃນປະລິມານ 10 ຫາ 40 W ແລະເວລາຊີວິດເກືອບ 5000 ຊົ່ວໂມງ. ການນໍາໃຊ້ໃນປັດຈຸບັນຂອງເລເຊີເຫຼົ່ານີ້ປະກອບມີອົງປະກອບ micromechanical ລຽບ, ການຕັດຂອງ 25 ຫາ 50 ຊມ, ຊິ້ນສ່ວນສະແຕນເລດທີ່ຫນາ, ການເຊື່ອມໂລຫະແລະການເຊື່ອມໂລຫະຂອງຊິ້ນສ່ວນກົນຈັກສັບສົນ, ເຄື່ອງຫມາຍແຜ່ນໂລຫະແລະໂລຫະ, ແລະການພິມ.

ເລເຊີ excimer ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຖ່າຍຮູບ photolithography ນໍາໃຊ້ເພື່ອ fabricate VLSI (ຂະຫນາດໃຫຍ່ວົງຈອນລວມປະສົມ) chip. ເມື່ອກົດລະບຽບການອອກແບບວົງຈອນ IC (ລະບົບປະສົມປະສານ) ຫຼຸດລົງຈາກ 0.35 μm (1995) ຫາ 0.13 μm (2002), ຄວາມຍາວຂອງແຫຼ່ງແສງທີ່ໃຊ້ສໍາລັບຮູບແບບ photolithographic ຕ້ອງຫຼຸດລົງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຈາກ 400 nm ຫາ 200 nm. ໃນລະຫວ່າງຕົ້ນຊຸມປີ 1990, ການປ່ອຍອາຍພິດອາຍແກັສຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າໄດ້ຜະລິດພະລັງງານຢ່າງພຽງພໍໃນໄລຍະເວລາສັ້ນໆພຽງ 436 nm ແລະ 365 nm ສໍາລັບອັດຕາການຜະລິດສູງຂອງອຸປະກອນໄອຊີທີ່ມີຮູບແບບ 0.5 μmແລະ 0.35 μmຕາມລໍາດັບ. ໃນຖານະສະຕະວັດທີ່ປິດແຫລ່ງເລເຊີ excimer ທີ່ມີກໍາລັງການຜະລິດສະເລ່ຍຢູ່ໃນລະດັບ 200 W ແມ່ນການປ່ຽນແທນການ mercury arcs. ເສັ້ນຜ່າກາງເລເຊີ excimer ແມ່ນກວ້າງພໍທີ່ຈະປ້ອງກັນການສ້າງຮູບແບບຂອງຈຸດອ່ອນ, ແຕ່ກວ້າງພຽງພໍ, ກວ້າງກວ່າ 2 nm width wavelength, ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນບັນຫາທີ່ສໍາຄັນກັບການກະຈາຍໃນຮູບພາບ optical. ການຜ່າຕັດ laser krypton fluoride (KF) excimer laser ຢູ່ທີ່ໄລຍະເວລາ wavelength 248 nm ສະຫນັບສະຫນູນລະບຽບການອອກແບບ 0.25 μmແລະການປ່ຽນແປງ laser ArF ທີ່ 193nm ອາດຈະຖືກນໍາໃຊ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍກົດລະບຽບການອອກແບບ 0.18 μm. ໃນລະບຽບການອອກແບບທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ລົງໄປ 0.1 μmໃນປີ 2008, ຄວາມຍາວຂອງເລເຊີ Laser excimer F2 ຢູ່ທີ່ 157 nm ແມ່ນເປັນຜູ້ສະຫມັກທີ່ເປັນໄປໄດ້, ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ມີຮູບຖ່າຍຂະຫຍາຍສໍາລັບໄລຍະເວລານີ້. ເຄື່ອງສໍາອາງທີ່ສູງກວ່າຂອງແຫຼວຂອງລັດແຂງແມ່ນຍັງເປັນໄປໄດ້ທີ່ເປັນແຫຼ່ງ UV ສູງ. ໃນໄລຍະເວລາສັ້ນໆ, ມັນກໍ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍສໍາລັບອົງປະກອບຂອງ optical ແລະ photoresist ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໃນລະບົບ lithographic. ເລເຊີເອເລັກໂຕຣນິກ, ຮັງສີ x ແລະ radiation synchrotron ຍັງຄົງຖືກພິຈາລະນາສໍາລັບລະບຽບການອອກແບບ 70 nm ຄາດວ່າຈະສໍາລັບປີ 2010 ແລະຫຼາຍກວ່າ.

  VILASERS IN MEDICINE

  Lasers ມີໄລຍະເວດກອາຍຈາກອິນຟາເລດຜ່ານ UV ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຢາປົວພະຍາດສໍາລັບການນໍາໃຊ້ການບົ່ງມະຕິແລະການປິ່ນປົວ (Deutsch, 1997). Lasers ພົວພັນກັບແພຈຸລັງທີ່ບໍ່ມີຕົວຕົນໂດຍຜ່ານການດູດຊຶມແລະກະແຈກກະຈາຍ.

ຕົວລົ່ນປະກອບມີເມັດຜິວຫນັງ melanin, hemoglobin ໃນເລືອດແລະທາດໂປຼຕີນ. ໃນໄລຍະຍາວທີ່ຍາວກວ່າ 1 μm, ຕົວດູດຂອງຕົ້ນຕໍແມ່ນນ້ໍາ. ສີຍ້ອມຍັງສາມາດນໍາເຂົ້າເຂົ້າໄປໃນຈຸລັງສໍາລັບການດູດຊຶມຄັດເລືອກ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນໃນການຖ່າຍພາບຖ່າຍເລືອດ hematoporphyrin dye photosensitizers ທີ່ດູດຊືມໃນລະດັບຄວາມຍາວປະມານ 630 nm ເຖິງ 650 nm ສາມາດນໍາເຂົ້າໃນລະບົບແລະນໍາໃຊ້ເພື່ອປິ່ນປົວໂຣກມະເຮັງໂດຍການ irradiation laser ທ້ອງຖິ່ນໃນລະບົບທາງຍ່າງຫາຍໃຈຫຼື esophagus. ການແຜ່ກະຈາຍໃນເນື້ອເຍື່ອຈໍາກັດການເຂົ້າສູ່ຮັງສີ; ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ໃນໄລຍະຍາວຂອງການກະແຈກກະຈາຍ 1 μmຈໍາກັດຄວາມເລິກເຂົ້າສູ່ສອງສາມມິນລິເມດ. ຂະບວນການແຜ່ກະຈາຍແມ່ນໄດ້ຮັບການສຶກສາໃນຄວາມຫວັງທີ່ຈະໄດ້ຮັບການສຶກສາທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງສໍາລັບການກວດຫາມະເຮັງເຕົ້ານົມ. ການພົວພັນລະຫວ່າງເລເຊີກັບຈຸລັງແມ່ນຂຶ້ນຢູ່ກັບວ່າເລເຊີໄດ້ຖືກ pulsed ຫຼື CW. ການສູນເສຍເລເຊີສັ້ນທີ່ບໍ່ມີການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນເກີດຂື້ນໃນໄລຍະກໍາມະຈອນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຄວາມເລິກຂອງຜົນກະທົບຂອງເລເຊີ. ປະກົດການນີ້ພ້ອມກັບການເລືອກແບບເລິກຂອງໄລຍະຍາວຂອງເລເຊີໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜິວຫນັງສໍາລັບການຮັກສາຜິວຫນັງແລະໃນການກໍາຈັດເສັ້ນກ່າງ, ຮອຍສັກແລະຜົມ. ປະຕິກິລິຍາ Nonlinear ຍັງມີບົດບາດສໍາຄັນ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ເລເຊີທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແຕກແຍກແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການກະແຈກກະຈາຍຂອງຫມາກໄຂ່ຫຼັງແລະກ້ອນຫີນ.

  ເນື່ອງຈາກວ່າພາຍໃນຂອງຕາແມ່ນສາມາດເຂົ້າເຖິງໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍດ້ວຍແສງສະຫວ່າງ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕາຕັບແມ່ນການນໍາໃຊ້ແຜ່ຫຼາຍຄັ້ງໃນຢາປົວພະຍາດຄັ້ງທໍາອິດ. lasers Argon ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ມາເປັນເວລາຫຼາຍປີເພື່ອປິ່ນປົວພະຍາດເບົາຫວານແລະເລືອດໄຫຼຈາກເສັ້ນເລືອດຈາງ. ການໃຊ້ທີ່ແພ່ຫລາຍຂອງ CO2 ແລະ Nd: YAG lasers ທີ່ຕັດເນື້ອໃນຂະນະດຽວກັນການ coagulating ເສັ້ນເລືອດເຮັດໃຫ້ການນໍາໃຊ້ໃນການຜ່າຕັດທົ່ວໆໄປ. ເລເຊີ: ເລເຊີ YAG ໄດ້ຮັບການນໍາສະເຫນີສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຢາປົວພະຍາດທັນສະໄຫມທີ່ມີຄໍາສັນຍາຂອງການຫຼຸດຜ່ອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນອາການເຈັບປວດ, ແນ່ນອນວ່າເປັນການສະຫນັບສະຫນູນຍິນດີຕ້ອນຮັບຈາກເຕັກໂນໂລຊີ.

  ຂັ້ນຕອນການວິນິດໄສນໍາໃຊ້ເລເຊີແມ່ນການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາ. ເຕັກນິກບາງຢ່າງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການປະຕິບັດດ້ານການແພດ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, cytometer ການໄຫຼນໍາໃຊ້ສອງ beams laser ທີ່ສຸມໃສ່ການ sequentially ຕື່ນເຕັ້ນ fluorescence ຂອງ particles cellular ຫຼື molecules ໄຫຼໃນນ້ໍາໂດຍຜ່ານການ nozzle ເປັນ. ສັນຍານ fluorescent ທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ສໍາລັບການຈັດຮຽງຫລືການວິເຄາະຫ້ອງ. ການນໍາໃຊ້ທາງດ້ານຄລີນິກຕາມປົກກະຕິຂອງ cytometry ການໄຫຼປະກອບມີການປະສົມປະສານ immunophenotyping ແລະການວັດແທກ DNA. cytometers ໄຫຼຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຈໍາກັດຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງໂຄຣຊຽມມະນຸດ. ໂຄຣຊຽມທີ່ຈັດຮຽງໄດ້ສະຫນອງແມ່ແບບ DNA ສໍາລັບການກໍ່ສ້າງຫ້ອງສະຫມຸດ DNA ທີ່ recombinant ສໍາລັບແຕ່ລະຄົນຂອງ Chromosomes ຂອງມະນຸດ. ຫ້ອງສະຫມຸດເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສ່ວນປະກອບສໍາຄັນຂອງວິສະວະກໍາພັນທຸກໍາ.

ເຕັກນິກການຖ່າຍຮູບທາງການແພດແບບເລເຊີໃຫມ່ (Guill-ermo et al., 1997) ໂດຍອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຢີເລເຊີທີ່ເອີ້ນວ່າ tomography ຄວາມສອດຄ່ອງ optical (OCT) ແມ່ນການບັນລຸການແກ້ໄຂພື້ນທີ່ຂອງເນື້ອເຍື່ອໃນລະດັບ 10 μm. ຄວາມລະອຽດຂອງການສະທ້ອນແສງສະຫວ່າງຂອງ ultrasound ແລະ magnetic resonance (MRI) ແມ່ນຖືກກໍານົດໄວ້ໃນໄລຍະ 100 μmເຖິງ 1 ມມ. ວິທີການແກ້ໄຂ OCT ທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງໃຫມ່ແມ່ນມີຄວາມລະອຽດພຽງພໍທີ່ຈະກວດພົບຄວາມຜິດປົກກະຕິທີ່ພົວພັນກັບໂຣກມະເຮັງແລະໂຣກເອດໂຣກອັກເສບໃນໄລຍະຕົ້ນ. ເຕັກນິກ OCT ແມ່ນຄ້າຍຄືກັບ ultrasound ແຕ່ວ່າມັນເຮັດໃຫ້ມີແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີຄວາມກວ້າງແລະກວ້າງທີ່ມີຄວາມຍາວປະມານ 10 μm, ເຊິ່ງມັນເຮັດໃຫ້ການປັບປຸງລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງລະດັບຄວາມຄົມຊັດສູງກວ່າລະດັບສຽງແລະ MRI. ແຫຼ່ງທີ່ສາມາດເປັນ diode luminescent Super, Cr: forsterite laser, ຫຼືໄລຍະໂຫມດ Ti: Sapphire laser. OCT ປະຕິບັດ optical ໃນເສັ້ນໃຍໂດຍໃຊ້ເສັ້ນໃຍແກ້ວ Michelson interferometer. ເນື່ອງຈາກວ່າການແຊກແຊງຖືກສັງເກດເຫັນເມື່ອມີຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງ optical ຂອງຕົວຢ່າງແລະແຂນອ້າງອີງຂອງ interferometer ເທົ່າກັບຄວາມຍາວຂອງແຫຼວຂອງແຫຼວ, ການວັດແທກຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຊັດເຈນແມ່ນໄດ້ຮັບ. ຄວາມກວ້າງຂອງສັນຍານທີ່ສະທ້ອນ / ກະແຈກກະຈາຍເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຄວາມເລິກແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການແຕກຕ່າງກັນຂອງຄວາມຍາວຂອງແຂນອ້າງອີງຂອງ interferometer. ຮູບພາບດ້ານຕັດແມ່ນເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ຮູບແບບການສະທ້ອນ / ກະແຈກກະຈາຍທາງຂວາງຕາມລໍາດັບຖືກບັນທຶກໄວ້ໃນຂະນະທີ່ຕໍາແຫນ່ງສະຫວ່າງຈະຖືກສະແກນໃນຕົວຢ່າງ. ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ OCT ສາມາດຮູບພາບຂອງສະຖາປັດຕະຍະພາບໃນຮູບແບບກະແຈກກະຈາຍສູງເຊັ່ນ: ເສັ້ນເລືອດ, ຜິວຫນັງ, ລະບົບ vascular, ເສັ້ນໃຍກະເພາະລໍາໄສ້ແລະການພັດທະນາ embryos. ຮູບພາບຂອງ trachea rabbit ທີ່ໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ເຕັກນິກນີ້ຮ່ວມກັບ catheterendoscope ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ 3. OCT ແມ່ນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນທາງຄລີນິກສໍາລັບການບົ່ງມະຕິຂອງຫຼາຍໆຊະນິດຂອງພະຍາດ retinal macular.

  ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມແລະນະວະນິຍາຍໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີ spinpolarized (Mittleman et al., 1995) ແມ່ນໄດ້ຖືກກໍານົດເພື່ອປັບປຸງຮູບພາບຂອງ MRI ຂອງປອດແລະສະຫມອງ. ການສັ່ນສະເທືອນນິວເຄຼຍໃນແກ໊ດ Xe ແລະ 3He ແມ່ນສອດຄ່ອງໂດຍໃຊ້ຫລອດເລເຊີເລເຊີແຍກຕ່າງຫາກ. ເຫຼົ່ານີ້ nuclei ສອດຄ່ອງມີ magnetizations ເກືອບ 105 ເທື່ອທີ່ສໍາລັບ protons ປົກກະຕິແລ້ວການນໍາໃຊ້ສໍາລັບການ imaging MRI. Xenon ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນການສືບສວນຂອງສະຫມອງນັບຕັ້ງແຕ່ມັນເປັນກົດໃນ lipids. ໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນປອດ, ບໍ່ມີນ້ໍາທີ່ພຽງພໍສໍາລັບຮູບພາບ MRI ທີ່ແຕກຕ່າງກັນສູງ, 3He ໃຫ້ຮູບພາບທີ່ກົງກັນຂ້າມສູງ. ຫນຶ່ງສາມາດເບິ່ງ 3 ໄຫຼໃນປອດສໍາລັບການວິນິດໄສທີ່ເຮັດວຽກ.

  VIILASERS IN BIOLOGY

  ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເລເຊີໃນຊີວະສາດສາມາດສະແດງດ້ວຍສອງຕົວຢ່າງ, ເລເຊີເລເຊີແລະກ້ອງຈຸລະທັນສອງຟູດ -

Fig 3. ຮູບພາບຂອງການກວດກາຄວາມເລິກຂອງແສງຕາເວັນຂອງຕ່ອມທຽນໃນສະພາບອາກາດ. (a) ຮູບພາບນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ເບິ່ງຮູບຂອງຊັ້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ລວມທັງ epithelium (e), stroma mucosal (m), cartilage (c), ແລະຈຸລັງ adipose (a).

ກ້າມຊີ້ນ trachealis (tm) ສາມາດຖືກກໍານົດໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ. (B) ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ histology. Bar, 500 m copy ໃນເວລາທີ່ແສງສະຫວ່າງ laser collimated ແມ່ນສຸມໃສ່ຢູ່ໃກ້ຫຼືພາຍໃນຮ່າງກາຍທີ່ມີພະລັງງານໄຟຟ້າຂະຫນາດນ້ອຍເຊັ່ນຈຸລັງຊີວະພາບ, ການຫລຸດຜ່ອນຂອງແສງສະຫວ່າງຢູ່ໃນຫ້ອງເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນ lensing. ຜົນບັງຄັບໃຊ້ໄດ້ຖືກສົ່ງໃຫ້ແກ່ຈຸລັງໂດຍການໂອນຄວາມແຮງຈາກແສງສະຫວ່າງຂອງບ່າ. Arthur Ashkin ໃນ Bell Laboratories (Ashkin, 1997) ພົບວ່າໂດຍການປ່ຽນຮູບຮ່າງແລະຕໍາແຫນ່ງຂອງປະລິມານໂຟກັດໃນການຈັດສະແດງຈຸນລະພາກ, ເຊນສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້ງ່າຍຫຼືຖືກຈັບໄດ້ກັບ '' tweezer laser '' ເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງແສງສະຫວ່າງຢູ່ໃກ້ 10 W / cm2 ຢູ່ໃນລະດັບຄວາມສະຫວ່າງແລະຄວາມຍາວເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນອິນຟາເອນໃກ້, ບໍ່ມີຄວາມເສຍຫາຍຫຼືຄວາມຮ້ອນທີ່ສໍາຄັນຂອງຕົວສະສົມຂອງເຊນ. ເລເຊີເລເຊີແມ່ນໃຊ້ໃນການເຄື່ອນຍ້າຍຮ່າງກາຍຍ່ອຍເຊັ່ນ mitochondria ພາຍໃນເຊນ (Sheetz, 1998). ເຕັກນິກເຕັກໂນໂລຊີສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂະຫຍາຍສາຍພັນ DNA ໃນການຕັ້ງຄ່າແບບເລິກສໍາລັບການສຶກສາລະອຽດ. ສອງ beams laser ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອສະຖຽນລະພາບຂອງເຊນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເລເຊີເລເຊີທີສາມຢູ່ໃນຄວາມຍາວຂອງຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສາມາດນໍາໃຊ້ສໍາລັບການສຶກສາ spectroscopic ຫຼືແບບເຄື່ອນໄຫວ. laser lasers ກໍາລັງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ 'scissors' ເພື່ອເຮັດໃຫ້ການດັດແປງສະເພາະໃນໂຄງສ້າງຂອງເຊນຫຼືເພື່ອເຮັດໃຫ້ຮູນ້ອຍໃນຈຸລັງເຊນເພື່ອໃຫ້ໂມເລກຸນຫຼືວັດສະດຸພັນທຸກໍາສາມາດຖືກນໍາເຂົ້າໃນ cell.

Fig 4 (ສີ) ສອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ microscope fluorescent ຮູບພາບຂອງການດໍາລົງຊີວິດ Purkenji ຈຸລັງໃນ slice ຂອງສະຫມອງ. ຂະຫນາດຂອງເຊນແມ່ນຄໍາສັ່ງຂອງ 100 μm.

  ການສະແກນ confocal ແລະສອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ optical microscopy ແມ່ນຕົວຢ່າງທີ່ດີເລີດຂອງການປະກອບສ່ວນຂອງເຕັກໂນໂລຢີ laser ກັບຊີວະສາດ. ຮູບສາມມິຕິຂອງຈຸລັງເສັ້ນປະສາດເກືອບ 200 μmເຂົ້າໄປໃນສະຫມອງເຮັດວຽກແລະການພັດທະນາ embryos ແມ່ນປັດຈຸບັນເປັນຈິງ. ກ້ອງຈຸລະທັນສະຫມອງທີ່ມີປະສິດທິພາບໄດ້ນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນທ້າຍຊຸມປີ 1980 ເປັນຜົນມາຈາກແຫຼ່ງແສງເລເຊີທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້. ຄວາມລະອຽດຂອງທັດສະນະໃນກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ສະຫງ່າຜ່າເຜີຍແມ່ນໃຊ້ທັງການສຸມໃສ່ແສງສະຫວ່າງເພື່ອຈຸດແຕກຕ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນອີກເທື່ອຫນຶ່ງກັບຮູບພາບຕົ້ນຕໍຂອງ photon ສັນຍານ, ເຊັ່ນ: ສິ່ງທີ່ບໍ່ກະແຈກກະຈາຍຢ່າງແຈ່ມແຈ້ງໂດຍຕົວຢ່າງ, ໃສ່ຮູຮັບແສງ. ເຖິງແມ່ນວ່າຮູບພາບ 3D ທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງຈະໄດ້ຮັບ, ໂຄງການ photon ດຽວນີ້ແມ່ນການນໍາໃຊ້ສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ຫລີກລ້ຽງເນື່ອງຈາກສ່ວນປະກອບທີ່ສໍາຄັນແມ່ນກະແຈກກະຈາຍອອກຈາກຮູສຽບຫຼືຖືກດູດຊືມໂດຍຕົວຢ່າງ. ໃນ microscopy fluorescent, photodamage ກັບ fluorophore ແມ່ນປັດໄຈຈໍາກັດໂດຍສະເພາະແມ່ນສໍາລັບ microscope confocal photon ດຽວ.

Multiphoton ການສະແກນ microscopy confocal ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີໃນປີ 1990 ແລະແກ້ໄຂບັນຫາຈໍານວນຫຼາຍຂອງບັນຫາເຕັກນິກການຖ່າຍທອດໄຟຟ້າດຽວ. ກ້ອງຈຸລະທັນ photon ສອງສາຍປົກກະຕິໃຊ້ສັ້ນ 100 fs pulses ຈາກໂຫມດ Ti: sapphire locked laser ຢູ່ລະດັບພະລັງງານເສລີ່ຍປະມານ 10 mW. ຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສຸດທີ່ສູງສຸດຂອງກໍາມະຈອນແຕ່ລະຄົນເຮັດໃຫ້ມີການດູດຊຶມສອງ photon ແລະ fluorescence ພຽງແຕ່ພາຍໃນປະລິມານໂຟກັດຂະຫນາດນ້ອຍແລະທັງຫມົດ radiation fluorescent ສາມາດເກັບກໍາຜົນປະສິດທິພາບສູງ. ແສງສະຫວ່າງທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນແມ່ນໄດ້ຮັບການເລືອກສໍາລັບການດູດຊຶມແລະການເສຍຫາຍຂອງ photon ພຽງເລັກນ້ອຍເທົ່ານັ້ນ, ດັ່ງນັ້ນທັງສອງເຕັກນິກ photon ມີຄວາມລະອຽດສູງ, ຄວາມເສຍຫາຍຕ່ໍາ, ແລະການເຂົ້າສູ່ລະບົບເລິກ.

  ຮູບພາບທີ່ສວຍງາມສອງ photon fluorescent ຂອງ cellular Purkenji ທີ່ມີຊີວິດຢູ່ໃນສະຫມອງແມ່ນສະແດງໃນຮູບທີ 4 (Denk ແລະ Svoboda 1997). neuron pyrimidal neocortical ໃນຊັ້ນ 2 ແລະ 3 ຂອງ cortex somatosensory ຫນູໄດ້ຖືກຮູບພາບຢູ່ໃນຄວາມເລິກຂອງ 200 μmພາຍໃຕ້ຫນ້າຂອງສະຫມອງ. ເຖິງແມ່ນວ່າປະທັບໃຈຫຼາຍແມ່ນຮູບພາບເຄື່ອນໄຫວຂອງການພັດທະນາ embryo. Microscopy Embryo ແມ່ນຄວາມອ່ອນໄຫວໂດຍສະເພາະກັບການຖ່າຍຮູບແລະເຕັກນິກສອງ photon ແມ່ນເປີດສະແດງໃຫມ່ໃນພາກສະຫນາມນີ້.

  VIII.LASERS IN PHYSICS

  ເຕັກໂນໂລຢີເລເຊີໄດ້ກະຕຸ້ນການຟື້ນຟູໃນ spectroscopies ຜ່ານສະເປກເກີໄຟຟ້າ. ເສັ້ນສາຍ laser ເລິກ, ອໍານາດຂະຫນາດໃຫຍ່, ສາຍສັ້ນແລະຄວາມກວ້າງຂອງໄລຍະເວລາວ່າງໄດ້ອະນຸຍາດໃຫ້ການສຶກສາໃຫມ່ໆແບບເຄື່ອນໄຫວແລະ spectral ຂອງກ໊າຊ, plasmas, ແວ່ນຕາ, crystals, ແລະນໍ້າ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການສຶກສາກະຈາຍ Raman ຂອງ phonons, magnons, plasmons, rotons ແລະ excitations ໃນ 2D electron gas ໄດ້ພັດທະນານັບຕັ້ງແຕ່ການປະດິດຂອງເລເຊີ. spectroscopies laser nonlinear ໄດ້ເຮັດໃຫ້ມີການເພີ່ມຂື້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການວັດແທກຄວາມຊັດເຈນຕາມທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໃນບົດຄວາມນີ້ (Ha nsch ແລະ Walther 1999).

  ເລເຊີທີ່ຍັບຍັ້ງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະເລເຊີ diode ຖືກດັດແປງຢ່າງຖືກຕ້ອງກັບການປ່ຽນຂະຫນາດ atomic ໄດ້ເຮັດໃຫ້ອະຕອມ ultracold ແລະ condensate Bose Einstein, ຊຶ່ງໄດ້ຖືກອະທິບາຍໄວ້ໃນປະລິມານນີ້ (Wieman et al., 1999). ການຄວບຄຸມແລະການວັດແທກຂອງການປະຕິບັດຄວາມບໍ່ສົມເຫດສົມຜົນຂອງອະຕອມໄດ້ບັນລຸໄດ້ຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ທົດສອບຮູບແບບມາດຕະຖານໃນຟິສິກເຂົ້າແລະຄົ້ນຫາສໍາລັບຟີຊິກໃຫມ່ນອກເຫນືອຈາກຮູບແບບມາດຕະຖານ. ໃນປະຈຸບັນການທົດລອງທີ່ບໍ່ແມ່ນການເກັບຮັກສາໄວ້ໃນ parity (Wood et al., 1997) ປະລໍາມະນູ Ce ແມ່ນການກະກຽມຢູ່ໃນປະເທດເອເລັກໂຕຣນິກສະເພາະຍ້ອນວ່າພວກມັນຜ່ານຜ່ານສອງຫລອດເລເຊີ LED ສີແດງ. ປະລໍາມະນູທີ່ກໍານົດເຫຼົ່ານີ້ຫຼັງຈາກນັ້ນເຂົ້າໄປໃນຕົວຮວບຮວມຢູ່ຕາມໂກນແສງບ່ອນທີ່ອະຕອມມີຄວາມຕື່ນເຕັ້ນກັບລະດັບພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍແສງສີຂຽວທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນສູງເຂົ້າໄປໃນຫລຸມໃຕ້ດິນຈາກຄວາມສະຖຽນລະພາບຂອງເລເຊີ. ທົ່ງໄຟຟ້າແລະແມ່ເຫຼັກທີ່ນໍາໃຊ້ໃນຂົງເຂດການຕື່ນເຕັ້ນນີ້ສາມາດຖືກປະຕິເສດເພື່ອສ້າງສະພາບແວດລ້ອມສໍາລັບມະຫາສະມຸດ.

ຫຼັງຈາກປະລໍາມະນູອອກຈາກພາກພື້ນທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນ, ອັດຕາການກະຕຸ້ນຂອງແອມໂຕແມ່ນຖືກວັດແທກໂດຍ laser diode ສີແດງທີສາມ. ການປ່ຽນແປງເລັກໆນ້ອຍໆໃນອັດຕາການຕື່ນເຕັ້ນນີ້ທີ່ມີການສະທ້ອນຂອງທົ່ງໄຟຟ້າແລະແມ່ເຫລໍກທີ່ໃຊ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມບໍ່ສົມເຫດສົມຜົນຂອງຄູ່ສົມລົດ. ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກຄວາມບໍ່ສົມເຫດສົມຜົນຂອງວິທະຍາສາດໄດ້ມີການປ່ຽນແປງຫຼາຍທົດສະວັດໃນລະດັບ 0.35%. ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດນີ້ກົງກັນກັບການແຍກຕົວຄັ້ງທໍາອິດຂອງການລະເມີດຂອງມະຫາອໍານາດຂອງນິວເຄຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບນິວເຄຍ. ໃນລະດັບຄວາມຖືກຕ້ອງນີ້ມັນຈະແຈ້ງວ່າອົງປະກອບຂອງການພົວພັນລະຫວ່າງອິເລັກຕຣອນແມ່ນຍ້ອນປັດຈຸບັນນິວເຄຼຍນິວເຄຼຍ, ປັດຈຸບັນສະນະແມ່ເຫຼັກທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບການສະແດງວ່າຖືກຜະລິດໂດຍການແຜ່ກະຈາຍໃນປັດຈຸບັນ toroidal ໃນແກນ.

  Lasers ຍັງມີສ່ວນປະກອບສໍາລັບພາກສະຫນາມຂອງ astrophysics ໄດ້. A Nd: YAG laser ຢູ່ລວງຍາວ 106 m ຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນການທົດລອງຄັ້ງທໍາອິດເພື່ອພະຍາຍາມຊອກຫາຄື້ນຟອງ gravitation ຈາກແຫຼ່ງເຊັ່ນ supernovas ແລະດາວເຄາະ neutron ດາວເຄາະ.

  ການທົດລອງເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ interferometers ທີ່ຄວນຈະສາມາດວັດແທກຄວາມຍາວຂອງລະຫວ່າງສອງລະຫວ່າງ interferometer ກັບຄວາມຊັດເຈນຂອງສ່ວນຫນຶ່ງໃນ 1022. ການສັ່ນສະເທືອນພື້ນທີ່ຂອງຂະຫນາດນີ້ແມ່ນຄາດຄະເນສໍາລັບການຮັງສີແຮງໂນ້ມຖ່ວງຈາກແຫຼ່ງພະລັງງານທາງວິທະຍາສາດ. ການທົດລອງເທິງດິນໄດ້ຖືກເອີ້ນວ່າ LIGO (Light Interferometer Gravitational Wave Observatory) ໃນສະຫະລັດແລະ GEO ໃນເອີຣົບ. ປະສົບການພື້ນທີ່ທີ່ເອີ້ນວ່າ LISA (Light Interferometer Space Antenna) ແມ່ນຍັງມີຢູ່. ແຂນ interferometer LIGO ມີແຕ່ 4 ກິໂລແມັດ. ຄວາມຖີ່ຂອງຄວາມຖີ່, ສຽງຕ່ໍາ, ເລເຊີທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງໃນລະດັບຄວາມສູງ 10 W ແມ່ນຕ້ອງການສໍາລັບແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ. ກະແຈກະຈົກໃນຮູບແບບປະສົມປະສານໃນແຕ່ລະແຂນ interferometer ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພະລັງງານໃນຂຸມຢູ່ເກືອບ 1 ກິໂລວັດ. Four Nd: YAG ກ້ານ, ແຕ່ລະຂ້າງຖືກຂຸດດ້ວຍ 20 ບາ LED diode, ຂະຫຍາຍຄວາມຖີ່ຂອງການຜະລິດຄວາມຖີ່ຂອງວົງແຫວນວົງກົມຈາກ 700 ມເວລາໄປຫາຢ່າງຫນ້ອຍ 10 W. ການບັນລຸຄວາມໄວທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການຊອກຫາຄື້ນຟອງກາວິທັດຫມາຍເຖິງການແກ້ໄຂແຕ່ລະ interferometer ກັບຫນຶ່ງ ສ່ວນຫນຶ່ງໃນປີ 1011, ເປັນເປົ້າຫມາຍຢ່າງຫນັກແຫນ້ນ, ແຕ່ຫວັງເປັນຢ່າງຍິ່ງ.

  IXFUTURE LASER TECHNOLOGIES

ເລເຊີເອເລັກໂຕຣນິກຟຣີແລະເຄື່ອງເລັ່ງເລເຊີເປັນແບບຢ່າງຂອງການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີເລເຊີທີ່ອາດມີຜົນກະທົບອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນສະຕະວັດຕໍ່ໄປ. ເລເຊີເອເລັກໂຕຣນິກຟຣີ (FEL) ແມ່ນອີງໃສ່ການໄດ້ຮັບ optical ຈາກ beam ອິເລັກຕອນ relativistic undulating ໃນສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄລຍະເວລາ (Sessler ແລະ Vaugnan, 1987). ອຸນຫະພູມເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ອີງໃສ່ຂີ້ເຫຍື້ອ microwave superconducting ແມ່ນໄດ້ຖືກພັດທະນາຢູ່ໃນສູນໃຫມ່ FEL ຢູ່ Jefferson ຫ້ອງທົດລອງ. ຂີ້ເຫຍື້ອເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ຊ່ອງທີ່ສູງໃນລະດັບ 10 ຫາ 20 MeV / m ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ການຜະລິດແສງ FEL ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້ຈາກອິນຟາເຣດໄປຫາ ultraviolet deep ດ້ວຍລະດັບພະລັງງານເສລີ່ຍໃນລະດັບ kilowatt (Kelley et al., 1996) ທີ່ຢູ່ ໃນປັດຈຸບັນມີໄຟຟ້າສະເລ່ຍ 1 ກິໂລຣາຄາຕ່ໍາສຸດເຊິ່ງແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບສໍາເລັດແລ້ວແລະການຍົກລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ UV FEL ເຂັ້ມຂຸ້ນກໍ່ຈະຖືກວາງແຜນໄວ້. ຢູ່ໃນອໍານາດອັນຍິ່ງໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້, ຈໍານວນຫນຶ່ງຂອງເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ອາດຈະເປັນຫນ້າສົນໃຈທາງດ້ານການຄ້າ. ສັ້ນ, ລະດັບຄວາມກົດດັນ FEL ສູງອາດຈະອະນຸຍາດໃຫ້ການລ້າງຄວາມຮ້ອນຢ່າງໄວວາແລະການທໍາຄວາມສະອາດຂອງຫນ້າໂລຫະ. ການເລ່ືອເລີເລິກ Pulsed ອາດຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ເກືອບລໍາດັບຂອງການເພີ່ມຂື້ນຂອງຄວາມແຂງໃນເຄື່ອງເຄື່ອງຈັກ. ຄວາມສາມາດ FEL ທີ່ສູງໂດຍສະເລ່ຍອາດຈະມີພຽງພໍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ການຜະລິດເຄື່ອງມືທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເລເຊີເປັນສິ່ງທີ່ເປັນຈິງ. ຕະຫຼາດຂະຫນາດໃຫຍ່ອີກອັນຫນຶ່ງທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ອໍານາດສູງສຸດສໍາລັບການປຸງແຕ່ງຂອງປະລິມານຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນການຫຸ້ມຫໍ່ຂອງໂພລີເມີແລະຜ້າ. ໃນກໍລະນີນີ້ແຮງດັນ FEL ທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນສາມາດເຮັດໃຫ້ມີຄຸນສົມບັດໂພລີເມີທີ່ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງກວ້າງຂວາງລວມທັງຫນ້າດິນໂພລີເມີທີ່ມີເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ສາມາດໃຊ້ສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ອາຫານແລະເຄື່ອງນຸ່ງທີ່ມີເນື້ອຄວາມສະດວກແລະທົນທານທີ່ດີຂຶ້ນ. ອໍານາດສະເລ່ຍສູງສຸດແລະການປັບຄວາມຍາວຂອງສາຍສັນຍານແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການສ້າງຮູບແບບຂອງເຄື່ອງມື micromaching ຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ນໍາໃຊ້ໃນຮູບແບບທີ່ມີຢູ່ໃນແຜ່ນພາດສະຕິກ.

  lasers Petawattclass ອາດຈະສະຫນອງພື້ນຖານສໍາລັບການຜະລິດໃຫມ່ຂອງຜະລິດຕະພັນເລັ່ງ. ຄວາມຖີ່ຂອງການເລັ່ງເວລາທີ່ຈະໃຊ້ຢູ່ໃນປັດຈຸບັນອາດຈະຖືກຈໍາກັດໂດຍອັດຕະໂນມັດຂອງການຜະລິດຈະຕື່ນນ້ອຍກວ່າ 100 GHz ບ່ອນທີ່ສະຫນາມເລັ່ງເຂົ້າເຖິງລະດັບ 100 MeV / m. ເຂັມເລເຊີຢ່າງເຂັ້ມຂຸ້ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງຂົງເຂດທີ່ສູງກວ່າໃນລະດັບ 100 GeV / m (Madena et al, 1995). ຕົວຢ່າງຫນຶ່ງ, ເຕັກນິກຫນຶ່ງໃຊ້ສອງຫລ່ຽມເລເຊີເຊິ່ງຄວາມຖີ່ແຕກຕ່າງກັນຖືກດັດແປງກັບຄວາມຖີ່ຂອງ plasma ຂອງກ໊າຊ ionized ໂດຍ laser. ການເພີ້ມຂົງເຂດສູງເຖິງ 160 ກິໂລແມັດ / ແມັດສາມາດສ້າງຂື້ນລະຫວ່າງພາກພື້ນທີ່ໃຊ້ເວລາອາກາດໄລຍະເວລາຂອງຄື້ນ plasma. ຄວາມໄວຂອງການແຜ່ກະຈາຍຂອງຂົງເຂດທີ່ຮຸນແຮງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກສ້າງຂື້ນເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມໄວທຽບເທົ່າກັບຄວາມໄວຂອງປະລິມານທີ່ເພີ່ມຂື້ນ. ວຽກງານຫຼາຍຢ່າງຍັງຢູ່ໃນຄໍາສັ່ງເພື່ອບັນລຸເລັ່ງເວລາປະຕິບັດແຕ່ຫຼັກຖານຫຼັກການໄດ້ຮັບຜົນສໍາເລັດແລ້ວ.

ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີເລຊແລະການປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນວິທະຍາສາດແມ່ນມີຈໍານວນຫລາຍເກີນໄປທີ່ຈະກວມເອົາຢ່າງພຽງພໍໃນການທົບທວນສັ້ນ. ການສື່ສານເລເຊີລະຫວ່າງເຄືອຂ່າຍດາວທຽມ, spacecraft propelled ເລເຊີແລະ laser fusion ແມ່ນຕົວຢ່າງເພີ່ມເຕີມຂອງການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີເລເຊີ. ໃນວິທະຍາສາດຂັ້ນພື້ນຖານມີປະສົບການໃຫມ່ຈໍານວນຫຼາຍທີ່ໄດ້ຮັບການເປີດນໍາໃຊ້ໂດຍເຕັກໂນໂລຊີລວມທັງການແກ້ໄຂການບິດເບືອນຂອງບັນຍາກາດໃນການດາລາສາດໂດຍໃຊ້ເລິກເລເຊີຈາກຊັ້ນໂຊດຽມໃນຊັ້ນບັນຍາກາດເທິງແລະການສຶກສາຂອງ electrodynamics quantum ໂດຍນໍາໃຊ້ເລເຊີເລິກເລິກ. ເຊັ່ນດຽວກັບມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະຄາດຄິດກ່ຽວກັບເຕັກໂນໂລຢີເລເຊີໃນຊຸມປີ 1960 ແລະ 1970, ມັນເບິ່ງຄືວ່າພວກເຮົາບໍ່ສາມາດຄາດຄະເນການພັດທະນາໃຫມ່ຂອງເລເຊີແລະການນໍາໃຊ້ຂອງພວກມັນໃນສະຕະວັດຕໍ່ໄປ. ແຫຼ່ງແສງເລເຊີໃຫມ່ຂອງພວກເຮົາແມ່ນແນ່ນອນທີ່ຈະສໍາຜັດກັບພວກເຮົາທັງຫມົດ, ທັງໃນຊີວິດປະຈໍາວັນຂອງພວກເຮົາແລະໃນໂລກຂອງວິທະຍາສາດ.