دانلود تحقیق ثبت لیزری

ثبت لیزری
دیسکهای فشرده (CD) و دیسکهای ویدئویی فشرده( CDV) روشهای جدیدانقلابی برای ذخیره سازی و انتقال صدا ، تصاویرو اطلاعاتند.

دراین تکنولوژی از باریکه های لیزر هم برای ثبت یا رمزگذاری اطلاعات روی دیسکهای فشرده وهم جهت (خواندن ) یا بازنواخت اطلاعات ذخیره شده استفاده می شود.

CDو CDV
دیسک فشرده از جهاتی شبیه صفحه گرامافون و از جهاتی بسیار متفاوت است .

مثلاً،شیارروی گرامافون مارپیچ مداومی است که موقع پخش صفحه از ابتدا تا انتهای آن توسط سوزن گرامافون تعقیب می شود.

دیسک فشرده اطلاعات یا موسیقی را روی دایؤه های هم مرکزی با میلیاردها دست انداز به نام رگه (پیت) رمز گذاری می کند .

رگه های توسط لیزر بردیسک حک می شوندو بعداً موقع پخش دیسک آنها باریکه لیزری با هوشی را که به دیسک می تابد قطع و وصل می کنند.

رگه روی CD فقط 00005/0 سانتیمتر پهنا و 000001/0 سانتیمترعمق دارد.

رگه های ظریف توسط باریکه لیزری نازک و بسیار دقیق(خوانده ) می شوند.

چون رگه ها فوق العاده کوچکند، می توانند در فضای کوچکتر شامل اطلاعات بسیار بیشتری باشند .

دردیسک فشرده و یک چهارم اینچ درداخل شعاع 33 میلیمتری بیشتر از 20,000 رداز رگه ها وجوددارد .

به این دلیل ، نام فشرده برای C D ها اسم با مسمس ای است و اندازه آنها فقط یک ششم اندازه صفحه های گرامافون است .

دریک طرف C D می توان تا 74 دقیقه موسیقی یا اطلاعات ضبط کرد.

مثل ارتباطات راه نوری رگه های روی CD معرف اطلاعات به شکل رمزهای دودویی انأ.

برای ثبت اطلاعات ، موسیقی یا تصاویر ویدئویی روی دیسک ، آنها رقمی می شوند.

درمورد موسیقی ،صدا با آهنگ 44100 مرتبه در ثانیه نمونه برداری می شود (بیشترازدوبرابر20,000 که بالاترین بسامد قابل شنیدن توسط گوش انسان است ) و هرنمونه 16رقم دودویی یا بایت می شود .

اگر موسیقی با دو کانال استریو ضبط شود، هرثانیه صدا نمایانگر4/1 میلیون بیت اطلاعات روی CDاست .

دقت حیرت آور ضبط صدا روی CD به آن دلیل ممکن است که میلیونها بیت اطلاعات را می تواند نگهدارد (شکل 11)
شکل 11 خروجی لیزر نیمرسانای موج پیوسته (4) از آرایش تقسیم کننده منشوری باریکه (3) می گذارد و به وسیله مجموعه عدسی (1) برسطح دیسک درحال حرکت کانونی می شود .

نور بازتابیده از سطح حک شده که شامل اطلاعات رقمی است توسط دستگاه عدسی (2) جمع می شود و توسط تقسیم کننده باریکه روی آشکار ساز نوری (5) باز تابانده می شود .

وقتی که CD پخش می شود، باریکه لیزر از پایین به دیسک می تابدو از لایه شفاف و نازک محافظ روی دیسک می گذاردو روی لایه نازک آلومینیمی باز تابدهنأه یا سطح سیگنال کانونی می شود .

روی سطح که در آنجا بیت ها ثبت شده اند قطر باریکه لیزری فقط 7/1 میکرون است .

حتی اگر لایه شفاف ؤوی دیسک غبارآلود یا خراشدار باشد ، باریکه لیزری چنان ظریف کانونی می شود که بیشتر این آلایشها بر کیفیت پخش اثری ندارند زیرا آنها کانونی نیستند .

دیسکهای فشؤده با رمز تصحیح خطای داخلی ساخته می شوند .

خطاها ممکن است کاتوره ای باشند، مثل آنهایی که موقع تولیأ دیسک دروقت برش دیسک یا پوشش روی دیسک پیش می آیندو دقیق نیستند .

خطاها ممکن است از خراشهای شدید یا غبار سنگین روی دیسک ناشی شوند.

با فرایندی به نام درونیابی، بیت های نادرست اطلاعات موجود درپس و پیش دسته بیت های اطلاعاتی برآورد می شوند.

سطح دیسک فشرده باید کاملاً به باریکه لیزری که آن را می خواند عمود باشد.

در غیر این صورت صدا به علت اینکه نور لیزرکج می رود اعواجاج خواهدداشت .

کج رفتن گاهی ناشی از این است که دیسک با جذب رطوبت تاب بر می دارد.

به این دلیل دیسکهای فشرده با ماده ای که در مقابل لطمه رطوبت کمترآسیب پذیر باشد به طور تزریقی ریخته می شود.

پخش کننده دیسک فشرده ، صدا را با سرعت 2/1 متربر ثانیه پخش می کند .

برای اینکه این سرعت ثابت بماند ، وقتی که لیزر نزدیک مرکز دیسک را (می خواند) صفحه گردان پخش ،458 دور دردقیقه می گردد.

وقتی که باریکه لیزری به طرف خارج حرکت می کند، سرعت صفحه گردان به تدریج تا 197 دوردردقیقه کند می شود.

CD ها علاوه برصافی صدا مزایای زیاد دیگری نیز دارند.

چون لیزر بدون اینکه با دیسک تماس داشته باشد CD رااز میان پوشش شفاف (می خواند) CDها مثل صفحه های گرامافون معمولی که با سوزن کار می کنند زود خراب نمی شوند .

افزون برآن ، نوفه سطحی ،خش خش ،صدای بامب بامب ، یا تلق تلق یا اعوجاج صدا دراثر نشستن خاک روی دیسک وجود ندارد.

خود لیزر نیز دهها بار بیشتؤ از الماس پیکاپ گرامافون دوام دارد.

CDVها دیسکهای فشرده ای هستند که هم صدا و هم تصویر را ضبط می کنند.

CDV 12 اینچی نیز شبیه صفحه گرامافون است ولی عملاً با آن بسیارمتفاوتاست .

اطلاعاتی که باید ضبط شود دررگه های کوچک میکروسکوپی درشیارهای هم مؤکز روی CDV با باریکه لیزر آرگون رمز گذاری می شود .دراین مورد، داده ها باید به صورت سه نوار جداگانه ثبت شوند: دو تا برای صدای استریوفونیک و یکی برای استریوفونیک و یکی بؤای تصویر ویدئویی رنگی .

وقتی که CDV با 1800 دور دردقیقه می چرخد، باریکه لیزر رگه های روی دیسک را می خواند و اطلاعات رمز گذاری شده برای ایجاد صدا و تصاویر رنگی ضبط شده روی دیسک به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می شوند.

CDV حفاظ مضاعف دارد تا از آسیب رطوبت درامان باشد .

CDV همان مزایای دقت و عمرطولانی CD را دارد.

مزیت دیگر CDهاو CDV ها دراین است که شنونده می تواند با دقت بسیار از یک آهنگ روی CD به آهنگ دیگر پرش کند.

درمورد CDV ها استفاده کننده می تواند به طور دقیق به همان نمای ویدئویی و صوتی که رها کرده بود برگردد.

دیسکهای ویدئویی مزایایی دارد مثل جدول محتویات با فهرست فصلها به طوری که استفاده کننده بتواند به طور دقیق محل مورد دیسک پیدا کند.

کتابخانه های لیزری وجامعه پراطلاعات تعدادثمرات موجود برای استفاده های مبتنی بر ذخیره روی دیسک فشرده روبه ازدیاد است .

این طریقه جدید ضبط صدا و تصویر برای سرگرمی مورد استفاده قرار می گیرد.

ولی CDها راهی نو برای ذخیره کمیتهای عظیم اطلاعاتی درحافظه ویژه خوانده (ROM) نیز هستند.

امروزه بسیاری از کتابخانه ها برای انجام دادن پژوهش ، ذخایر کامپیوتری شده در اختیار دانشجویان می گذارند.

دیسکهای CDROM به همراه کامپیوتر برای این منظور در کتابخانه برپا می شود .

مثلاً نقل قولها از مقالاتی که به تازگی در مجلات و نشریات چاپ شده اند به صورت موضوعی دربانک داده های کامپیوتر فهرست می شوند ودانشجویان می توانند انها را از برنامه روی صفحه کامپیوتر ببیند.

اگر کسی کپی مقاله ای را بخواهد، می تواند آن را مستقیماً از ؤوی دیسک CDROM موجود چاپ کند.

باروش کامپیوتری شده درمقایسه با وقتی که دانشجو شخصاً میان مقالات فهرست شده درمنابعی مثل راهنمای خوانندگان برای آثار مکتوب ادواری مطالب مورد نظر خود راپیدا می کندوسپس به کتابخانه های محل مقاله مراجعه و اطلاعات لازم راکپی می کند.

ساعتها وقت صرفه جویی می شود .

بانکهای داده های کامپیوتر داده های کامپیوتری این مزیت را نیز دارند که از نظر نشریه های ادواری روزآمدند به طوری که مقالات تازه منتشر شده را به راحتی دردسترس قرار می دهند.

امروزه بسیاری از شرکتها فهرستهای طویلی از بانکهای داده های تخصصی را عرضه می کنند.

این کتابخانه های کامپیوتری ممکن است شامل قسمتهای موضوعی مثل علوم و تکنولوژی ،زیست نگاری ،هنر، نشریات ادواری بازرگانی ، علوم انسانی ،راهنمای خوانندگان برای آثارادواری ،کتابداری ،آموزش و پرورش و علوم اجتماعی باشند.

افزون بر اینها ، خدماتی نیز برای کامپیوتری کردن مستقیم رایجترین اطلاعات و داده ها انجام می گیرد.

ای .

تی .

پی ساراتوگا در کالیفرنیا بازار ذخیره اطلاعاتی روی کاغذ بود .

روشهای دیگر ذخیره سازی عبارتنداز مغناطیسی ،میکروفرم و نوری .

از ذخایر اطلاعاتی مبتنی به شکلهای غیر کاغذی ، ذخیره نوری روی دیسکهای CDROM از 7 درصد بازار در1987 تا بیش از 32 درصد بازار در 1991 رشد کرده است .

در همین مدت ، ذخیره سازی مغناطیسی به حدود21 درصد و ذخیره سازی میکروفرم به 4درصد کاهش یافته اند .

کامپیوترهای IBM به طورگسترده در بانک داری ، بیمه و حمل و نقل به کار می روند .

همچنین این کامپیوترها سهم بزرگی در تکمیل کامپیوتر های نصب شده درحال کاردردفاتر دولتی ، کارخانه های تولیدی و بازرگانی درسراسر امریکا داشته اند.تکنولوژی ذخیره سازی نوری انتخابی آنها تاثیر عمده ای بر چگونگی ذخیره سازی اطلاعاتی نوری اعمال شده توسط این دفترها در سراسر کشور داشته است .

مشتریها در جستجوی ارتقای استاندارد CD ها هستند .

پنج و یک چهارم اینچ ،12اینچ ،و سه و نیم اینچ اندازه استاندارد فعلی اند.

با پیشرفت به سوی قؤن بیست و یکم آموزش نیز درحال تحول است .

یادگیری تمام عمر توسط همه گروه های سنی ، بدون محدودیتهای زمانی یا مکانی ، بیشتر و بیشتر لازم به نظر می رسد.

دراین فرایند تکنولوژی دیسک لیزری جهت ذخیره و جمع دانش نقش مهمی را ایفا می کند.

افرادی که به جدیدترین و کاملترین اطلاعات دسترسی داشته باشند نسبت به بقیه برتری خواهند داشت .

تکنولوژی دیسک لیزری این امکان را فراهم می آورد تا تعداد کثیری یافته ها وداده ها از منابع متعدد یکجا جمع شوند.

بر خلاف نوآوریهای تکنولوژیکی قبلی که عمدتاً ،وسایلی برای صرفه جویی درکار بودند، تکنولوژی های جدید نه فقط منابع اطلاعاتی وسیع و تقریباً راههای نامحدودی را جهت ترکیب انها فراهم می آورد،بلکه آنها می توانند آن اطلاعات را پردازش و اطلاعات رقمی را عملاً با سرعت نور انتقال دهند.

سیاست گزاران دردولت ، بازرگانی و آموزش و پرورش می توانند مبنای تصمیمات عمده را بر معلومات جامعتری از آنچه قبلاً در دسترس بود قراردهند.

رشد برق آسای حجم کار لزوم ایجاد سوراخ در صنعت امر پیش پا افتاده ای است .

ایجاد سوراخ دراقلامی به نرمی پسانک بطری نوزاد با نورلیزرصورت می گیرد .

بسیاری از اقلام به سوراخهایی نیاز دارند که استفاده کننده آنها را با پیچها یا میخهایی به هم سوار کند .

به علاوه درصنایع چرم و کاغذ سوراخ کردن کار روزمؤه است .

لیزرها می توانند سوراخهایی صاف ، کاملاً گرد، بدون خرده یا دندانه به وجود آورند.

تپهای لیزر یاقوت ، با سرعت بدون رقیب ، می توانند درالماس سوراخهایی با اندازه های دقیق ایجاد کنند.

این سوراخها را به عنوان قالب برای کشیدن فلز و تیدیل آن به سیم به کار می برند.

به طور عادی این فرایند بسیار وقت گیر است زیرا سرهای مته پرسرعت باید زود به زود تعویض شود و نیز باید صبرکرد تا وسیله خنک شود.

کندن سوراخ در فلزات سنگین با مته هایی کاربیدی یا مته هایی با سر الماس صورت می گیرد .

باز هم ، این روش ساعتها وقت می گیرد و اغلب باید برای سرد کردن ماشین آلات و تعویض سرهای مته بارها دستگاه را متوقف کرد.

باریکه لیزری پرتوان این کار را بدون اصطکاک انجام می دهد.

سوراخ اغلب چنان به سرعت کامل می شود که گرمای باریکه لیزری از محل کار دورتر نمی رود ودر بقیه فلز تاثیر نمی گذارد.

باریکه های لیزری برای ایجاد سوراخها یی در پلاستیک مثل روزنه های فواره ای برای افشانه های آئروسل (پراکندگی مایع درگاز) به کار می رود.

باریکه های لیزری برای ایجاد سوراخها ی ظریف در لبه های عدسیهای تماسی نیز به کار می روند تا اجازه دهند که مایعات آزادانه روی سطح چشم حرکت کنند.

علاوه برایجاد سوراخها ی ظریف ، با لیزرها عکس برگردانهای نازک ونقش دار درست می کنند که برای تزیین اتومبیلها و کامیونها به کار می روند.

نور لیزر برای برش پارچه در کارگاههای لباس دوزی به کار می رود .

آلوین تافلر در کتاب موج سوم توصیف می کند که لیزرها در فرایند برش چنان کارایی دارندکه برش اقلام لباس به صورت یکی یکی امکانپذیر و اقتصادی است .

روشهای تولید انبوه جاری تا500 لباس با اندازه مشابه رادریک زمان برش می دهد.

درآینده ، خریدار می تواند اندازه هایش را توسط خطوط تلفنی با تارنوری به تولید کننده بفرستد.

داده ها مستقیماً به کامپیوتری داده می شودکه با ماشین برش لیزری را کنترل می کند و لباسی با اندازه مشتری تولید می شود .

به این ترتیب ، اتلاف باس به سبب برش با اندازه استاندارد از بین می رود(کافی است لباسهایی را در نظر آورید که در جا لباسیهای مغازه آویزانند ودر انتظار شخصی با اندازه درست اند تا پیدا شود و آن را بخرد) به علاوه ،گرمای لیزر لبه های بریده شده پارچه های مصنوعی مثل نایلون را طوری می سوزاند که ساییده یا خراب نمی شوند.

جوش دادن یا متصل کردن دو فلز به یکدیگر ، خواه کوچکترین سیمها و خواه صفحه های فولادی عظیم یکی دیگر از کاربردهای انرژی لیزری است .

جوشهای ایجاد شده با لیزر محکمتر از جوشهای قوسی معمولی است ، قسمتی به آن علت که باریکه های لیزری چنان دقیقند که دراثر فرایند گرما کمترین مقدار فلز تغییر شکل می دهد.

جوشکاری دقیق در بسیاری از فرایندهای تولیدی صنعتی حائز اهمیت است مثل جوشکاری چرخ دنده هایی که برای همزمان کردن ساز و کار انتقال دراتومبیل به کار می روند.

شرکت فورد برای جوشکاری قسمت زیراتومبیلهایش ازدستگاه لیزری استفاده می کند.

دستگاه لیزری جوش پیوسته ای به دست می أهد که از روشهای نقطه ای به مؤاتب محکمتر است .

جوشکاری با سؤعت 21 سانتیمتؤ درثانیه (500 اینچ دردقیقه ) انجام می گیرد.

با استفاده از دستگاه لیزری ، جوش دادن چهار صفحه بزرگ به همدیگر برای ساخت زیر اتومبیل فقط یک دقیقه وقت می گیرد.

لیزرهای گازی کربن دی اکسید که تا 1500 وات توان دارند می توانند هر ماده ای را ببرند.

باریکه نور لیزر که با سرعت زیاد حرکت می کند می تواند نقشها ، اعداد ، یا حروف را روی فلزاتی به سختی فولاد حک کند.

اگر باریکه لیزری آهسته تر حرکت کند ،عمق بیشتری را در فلزات می برد.

برخلاف برشهایی که با تیغه های اره ای در فلزات ایجاد می شوند ، برشهای انجام گرفته باباریکه لیزری صافتر و عاری از واپیچش اند.

اغلب برشهای لیزری که در مواد نوری انجام می گیرند چنان صافند که به صیقل دادن بیشتر احتیاج ندارند.

کاربرد صنعتی دیگر لیزرها آلیاژ کاری سطحی است .

آلیاژ کاری سطحی روشی از پردازش ماده است که یک ماده سطحی را با ماده داخلی دیگری با عملیات حرارتی توسط باریکه لیزری به هم وصل می کند.

برخلاف پوشش دادن ساده ماده ای روی سطح ماده دیگر، در این روش دو ماده بر اثر گرمای شدید حاصل از باریکه لیزری تپی در یکدیگر ذوب می شوند و در سطح ماده به شکل آلیاژ در می آیند.

آلیاژ کاری سطحی برای یکسان سازی مقاومت دربرابر خوردگی در موا دی مفید ایت که مقاومت فقط در سطح لازم است .

آلیاژهای سطحی می توانند مقاومت گرمایی و سایشی موادی را که در شرایط کشش زیاد به کارمی روند افزایش دهند.

مثلاٌ درمورد تیغه اره معمولی ، با آلیاژ کاری سطحی می توان دندانه های اره را مستحکمتر کرد بدون اینکه عمیات روی تمام تیغه لازم باشد.

در بعضی کاربردها ، موادی که برای ایجاد خواص مورد نظر روی فلز لازمند کمیاب یا بسیار گرانند.

دراین موارد با آلیاژ کاری سطحی می توان از هزینه های هنگفت کاست وجنس رابرای تولید کننده به قیمت مناسب تمام کرد.

عملیات گرمایی فلزات برای سختی بخشیدن به آنها در تولید اتومبیلها ، هواپیما ها و کشتیها حائز اهمیت است .

روی محفظه فلزی واحدهای فرمان هیدرولیکی کامیونهای جنرال موتور با لیزرهای گرانقیمت کار می شود.

برای اینکه لیزرها خودکار عمل کنند با کامپیوتر کنترل می شوند .

چرخ دنده ها و سطوحی که سلیندرهای موتور اتومبیلها را می پوشانند با گرما عمل می آورند زیرا به علت گرما و تماس پیاپی با سایر سطوح تحت کشش اند.

برای عملیات گرمایی قطعات فلزی مثل قسمتهای اتومبیل لیزرها به خصوص مناسبندزیرا درزمان کوتاه گرمای شدید آنها فقط درنواحی انتخاب شده اثر می گذارد.

فلزاتی که با لیزر عمل آمده باشند تغییر شکل خیلی کمی را متحمل می شوند و استحکامشان را حفظ می کنند.

از لیزرها برای قلمزنی نقشها درسطوح فلزی عمل آمده با گرما که خاک می گیرند.

استفاده می شود و به این ترتیب از خسارت به برآمدگی سطح فلز جلوگیری می شود.

دستیابی به کارهای مینیاتوری جوش لیزری به مینیاتوری شدن و قابلیت اعتماد بسیاری از عناصر الکترونیکی کمک کرده است .

باریکه های لیزری که از موی انسان ظریفترند می توانند سیمهایی به کوچکی یک دهم میلیمتر رابه یکدیگر جوش دهند.

سیمهای سر بی را می توان با دقت به عناصر الکترونیکی که از سر سوزن کوچکترند وصل کرد.

ریز تراشه هایی که از کوچکی توسط مورچه قابل حمل اند با استفاده از باریکه های لیزری می توانند به هم وصل شوند ودر کسری از ثانیه به هم جوش داده شونده .

درتولید نیمرساناها، دیودها ، ترانزیستورها و مدارهای مجتمع مقادیر کنترل شده ای از آلاینده ها یا دهنده ها به نزدیک سطح سیلیسیم داده می شود ،که ماده اصلی این عناصر الکترونیکی است .

لازم است بعداً روی سیلیسیم ،عملیات گرمایی یا بازپخت صورت گیرد تا آلاینده های اضافه شده به طور الکتریکی فعال شوند.

باز پخت لیزری کمک می کند تا امکان مینیاتوری شدن عناصر الکترونیکی مثل وسایل نیمرسانای ظریف دراندازه دانه نمک امکانپذیر شود.

درتولید ریز تراشه ها تعدادی تراشه با فشار روی ورقه ای از سیلیسیم یا پولک نقش زده می شود.

به علت ریزی مدار بندی روی هر ریزتراشه ، پولکها باید کاملاً تخت باشند.

از لیزرها برای بررسی مسطح بودن پولکها تا چند هزارم سانتیمتر استفاده می شود .

به علاوه لیزرهای غبارگیر درست کرده اند که ذرات ریز میکروسکوپی را که به استنسیلها ، که در مدارهای چاپی به کاؤ می روند و کمتر از نیم میکرون پهنا دارند ، می چسبند از پولکها بر می دارند.

استفاده های دیگر لیزرها امروزه ،از لیزرها به راههای از قؤار معلوم بی شماری استفاده می کنند تا کیفیت یا بازده بسیاری از کاؤهای عادی روزانه را بهبود بخشند.

لیزر رادرانجام کارهایی نیز به کار گرفته اند که قبلاً تصور آن ناممکن بود.

اندازه گیری فواصل و حرکت لیزرها را برای اندازه گیری دقیق از فواصل کوچک زیر میکروسکوپی تا فوق العاده بزرگ به کار می برند.

مثلاً باریکه لیزری که از لیزر گازی هلیم نئون تولید می شود می تواند تغییر مکانی به کوچکی بیست و پنج میلیونیم سانتیمتر را اندازه بگیرد .در آزمایشی که در اداره ملی استانداردها با لیزر انجاک گرفت مشخص شد که متر استاندارد جهانی در واقع 00000098/1 متر طول دارد.

اندازه گیری فواصل فوق العاده کوچک را با استفاده از وسیله ای به نام تداخل سنج می توان انجام داد .دراین وسیله آینه تقسیم کننده باریکه ، باریکه لیزری را به دو قسمت می کند.

یک قسمت باریکه را آینه بدون حرکت یا ثابت مجموعه به طرف آشکار ساز نوری بازتاب می دهد.

قسمت دوم باریکه از آینه دیگر مجموعه که روی شی متحرکی سوار است بازتابیده می شود .

این باریکه نور قبل از رسیدن به آشکار ساز نوری به باریکه لیزری قسمت اول می پیوندد.

اگر حرکتی صورت نگیرد ،دو قسمت باریکه لیزر تقسیم شده همفاز وارد آشکارساز نوری می شوند (قله های امواج یک قسمت باریکه لیزر دقیقاً با قله های امواج قسمت دوم باریکه لیزر منطبق می شوند ) ودر شدت نورتغییری به وجود نمی آید.

ولی ، اگر شی غیر ساکن حرکت کند، باریکه های لیزری دو نیم می شوند و با فاز مقابل به آشکار ساز نوری می رسند.

آشکارساز نقش شدت متغییر ، یعنی یک درمیان روشن و تاریک را ثبت می کند .از مقایسه تغییرات شدت با طول موج باریکه لیزر، با تداخل سنج می توان حرکتهای فوق العاده کوچک را اندازه گرفت .

فاصله های بسیار بزرگ را نیز می توان با باؤیکه های لیزری به دقت اندازه گرفت .

فضانوردان در ماموریتهای آپولو 11(1969)وآپولو14(1971) برسطح ماه وسایل بازتابدهنده نور دائمی جا گذاشتند.

هر وسیله ردیفی از آینه های نوری دقیق است که در زاویه های مختلف نصب شده اند تا نور را از ایستگاه زمینی دریافت کنند و به آن بازتاب دهند.

دسته نازکی از تپها از یک لیزر گازی آرگون و از طریق تلسکوپ به سمت ماه فرستاده می شد .این نور فاصله 384,000 کیلومتر با ماه را طی می کرد و فقط دردایره ای به قطر حدود3 کیلومتر پخش می شد.

برخلاف نور معمولی که دراین صورت خیلی پخش می شود و کار ساز نیست ، تپهای لیزر هنوز آن قدر قوی بودند که بازتاب کنند و به طرف زمین برگردند.

ماهواره هایی که بازتاب باریکه های لیزری را به زمین برمی گردانند می توانند حرکت قاره ها را نیز آشکار کننر.

وقتی که تخته های عظیم پوسته زمین به نام صفحه های زمین ساخت به آرامی برخورد می کنند ممکن است جزایری به وجود آیند، آتشفشانها فوران کنند، یا بخشهایی از زمین به لرزه درآیند .

لیزرها برای اندازه گیری حرکت پوسته زمین درگسل سان آندریس در کالیفرنیا مورد استفاده قرار گرفته اند.

این منطقه عمده زمینلؤزه دراتصال تخته های پاسفیک و امریکای شمالی قرار دارد .

این منطقه محل سکونت بیش از هشت درصد جمعیت کشور و مرکز استقرار بعضی از تکنولوژیهای پیشرفته و حیاتی است .

به این دلایل ، دانشمندان به دقت این گسل را زیر نظر دارند با این امید که بتوانند هر زمینلرزه عمده ای را پیشبینی کنند.

لاژئوس (ماهواره ژئودینامیک لیزؤی ) اولین ماهواره ای بود که سازمان ناسا فقط برای اندازه گیری حرکتهای پوسته زمین توسط باریکه لیزرطراحی کرد .

این ماهواره در 4 مه 1976 از کیپ کاناورال با موشک دلتا پرتاب شد .

سطح آن شامل 426 بازتابدهنده بود که می توانست باریکه های لیزری را که از زمین به آن برمی خوردند برگرداند (شکل 12) وقتی که لاژئوس در مدار زمین قرار گرفت ، بازتابدهنده های آن باریکه لیزری را به سه ایستگاه زمینی که در دو طرف گسل سان آندریس قرار داشتند برمی گرداندند.

اندازه گیریهای که در طی ماهها یا سالها انجام گرفت رد فاصله و جهتی را که تخته های پاسفیک و امریکای شمالی جابه جا می شدند به دست داد.

این اطلاعات مهم ممکن است برای پیشبینی زمینلرزه های آتی مفید باشد .

لیزرها در نقشه برداریهای امروزی انقلابی پدید آورده اند .

مثلاً نقشه برداری لیزری اخیراً توسط دکتر برادفورد واشبرن و همکارانش به کار گرفته شده است تاباقت بیشتری از تمامی عرصه متعلق به ریاست جمهوری در وایت مانتین نشنال فارست در نیو همشایر نقشه برداری شود .

آینه هایی که در نقاط مهم نظامی در کوهستانها قرار داده بودند باریکه های لیزری را به فاصله یاب باز می تاباندند و فاصله تا آن نقاط توسط دستگاه خودبه خود محاسبه می شد.

ؤیروسکوپ لیزری پیشرفت تکنولوژیکی دیگری است که در آن از لیزرها استفاده می شود .

ژیروسکوپها حرکت زاویه ای را اندازه می گیرند و برای آشکار سازی و اندازه گیری دوران ، مثل پیچ و تاب کشتیها و هواپیما ها در طی کشتیرانی یا هواپیمایی به کار می روند .

بوئینگ 757 و هواپیمای 767 و دستگاههای نظامی ،نمونه محلهایی هستند که در انها از این ژیروسکوپها استفاده می کنند.

در ژیروسکوپ لیزری ، سه لوله لیزر طوری آرایش یافته اند که از امتداد آنها مثلثی به دست می آید .

دو باریکه لیزر در جهتهای مخالف (ساعتگرد و پاد ساعتگرد ) مرتب در مسیر مثلثی لوله های لیزر دور می زنند، مسیری که در هر گوشه مثلث به آینه ای مجهز است .

در یک گوشه از مثلث ،بخشی از باریکه لیزری از آینه بازتابدهنده می گذرد و بر پرده آشکار ساز می افتد .

اگر حرکتی وجود نداشته باشد ، دو باریکه نقش تداخلی معلومی بر پرده ایجاد می کند .

ولی اگر ژیرو سکوپ حتی مقدار جزئی بچرخد.، نقش تداخلی روی پرده به مقداری که قابل آشکار کردن است تغییر می کند .

ژیروسکوپهای یزری نسبت به ژیرو سکوپهای معمولی قدیمی تر که از چزخهای گردان استفاده می کنند کوچک و سبک اند .

این ژیروسکوپها قابل اعتمادتر و دقیقترند زیرا قسمتهای مکانیکی متحرک ندارند و بدون اصطحکاک اند.

ژیروسکوپهای لیزری چنان حساس اند که می توانند تغییر در سرعت نور را که از دوران زمین ناشی می شود .

اندازه بگیرند .

در ارتش از لیزرها در فاصله یابها استفاده می شود .

لیدار مشابه رادار است بجز اینکه رادرا از تپهای میکرو موج استفاده می کند در حالی که لیدار از تپهای نور لیزر بهره می گیرد .

لیدار فاصله تا شی را با اندازه گیری زمان دو سراه ای که تپ نور لیزر در رفتن به شی و آمدن از شی طول می کشد ،تعیین می کند.

چون سرعت نور ثابت معلومی است ،فاصله تا شی را می توان محاسبه کرد .

در ارتش از لیدار برای تعیین میزان دوری هدفهای دشمن استفاده می شود .

بسیاری از وسایل فاصله یاب امروزی آن قدر جمع و جور و قابل حمل اند که می توان انها را مستقیماً به میدان نبرد آورد .

لیزر فرو سرخ باریکه نامرئی گسیل می کند که از هدف بازتابیده می شود .

فاصله یاب یک آشکار یاز فرو سرخ در خود دارد .

کامپیوتر ریز تراشه درون وسیله ،فاصله تا هدف را براساس زمانی که طول می کشد تا باریکه فرو سرخ به فاصله یاب برگردد به طور خودکار اندازه می گیرد .

باریکه لیزر چنان باریک است که نمی توان راه آن را بند آور مگر اینکه چیزی مستقیماً در مسیرش قرار گیرد .

یزر فروسرخ در طی روز برای دشمن نامرئی است و پس از تاریکی نیز می توان ان را به کار برد.

در عملیات نظامی تانکها و سایر وسایل موتوری از فاصله یابهای لیزری یاقوت یا Nd:YAG استفاده می کنند .

تانکهای M1 از یک دستگاه دید مستقیم فرو سرخ FLIR برای دید شب و فاصله یاب لیزری استفاده می کنند تا تانکهای دشمن را بیابند و آنها را قبل از اینکه متوجه آشکار شدن شوند یا شانس تبادل آتش داشته باشند از بین ببرند .

دستگاههای FLIR می توانند کاربدهایی نظیر ناوبری ، مراقبت و ایمنی آشکار سازی و فرود هواپیما نیز به کار روند .

در 1991،در خلال عملیاتی به نام عملیات توفان صحرا در خاورمیانه در اخبار تلویزیون عکسهایی از سلاحهای با هدایت لیزری LGW را نشان دادند که به هدفها میزان شده بودند و حتی از درهای ساختمانها و بادکش انبارها با دقت فوق العاده وارد می شدند.

بمبهای باهوش و موشکهای هدایت شونده با استفاده از هدفیاب خودشان به سمت هدفها حرکت می کنند.

باریکه لیزری فرو سرخ هدف را نشانه می گیرد و به آن می خورد .

بمب یا موشکی که به آشکار ساز مجهز است با باریکه لیزری فرو سرخ که هدف را علامتگذاری می کند قفل می شود و باریکه را تا هدف دنبال می کند .

از لیدار به عنوان روشی بریا مراقبت زمینی نیز استفاده می شود .

مثلاً از لیدار برای مطالعه توده های غبار و سایر آلوده کننده که از مراکز صنعتی و آتشفشانی بر می خیزندبهره می گیرند .

ذرات یا ابرهای موجود در جو بالایی تپهای نور لیزر را پراکنده می کنند و آلودگی موجود در هوا را اندازه می گیرند.

بعضی دستگاههای لیزری رنگینه – سدیم می توانند تا ارتفاع حدود 80 کیلومتر بالای سطح زمین را مورد کاوش قرار دهند .

در انسیتوی ماکس پلانک برای نورشناسی کوانتومی در آلمان ،دستگاه یداری که با لیزر اگزیمر کار می کند در کشتی قرار داده است تا تراز های ازون جو بالایی در اقیانوسهای شمالگان و جنوبگان را بررسی کند .

لیزرها و اجرای قانون لیزرها در اجرای قانون نیز استفاده هایی دارند .

یکی از آنها شناسایی سرعتهای غیر مجاز است .

تفنگهای لیزری که سرعت تک تک وسایل نقلیه را با دقت شناسایی و اندازه می گیرند توسط پلیس برای به دام انداختن کسانی که با سرعتهای غیر مجاز می رانند استفاده می شود .

با استفاده از تفنگ دوربین دار ،افسر پلیس باریکه لیزری نامرئی تفنگ را متوجه وسیله نقلیه خاصی که مضنون به سرعت زیاد است می کند .

تفنگ لیزری هر سه هزارم ثانیه چگونگی دور شدن وسیله را محاسبه می کند (شکل 14) تفنگ سپس با تقسیم تغییر مسافت به زمان طی شده بین قرائتها سرعت اتومبیل را پیدا می کند .

به علاوه ،لیزرها می توانند برای شناسایی اثر انگشتهایی به کار روند که قبلاً روی موادی مثل چرم ، سلاحهای چرب یا پوست انسان اثرشان قابل تشخیص نبوده اند .

مثلاً دستگاه لیزر می تواند آثار انگشت متهمی را روی فجان استیروفوم درخشان کند و آن را روی صفحه تلویزیون به نمایش بگذارد.

لیزرها در ساختمان سازی و کشاورزی لیزرها به عنوان راهنما در کارهای ساختمانی یا وسایل کشاورزی برای تراز کردن یا شیب بندی زمین به کار می روند .

لیزری که در یک محوطه ساختمانی قرار گرفته باشد باریکه ای که 360 می گردد بیرون می فرستد و این مرجع ثابتی است برای هر نقطه واقع در این محوطه .

گیرنده ای که بر یک وسیله متحرک مثل بولدزر قرار دارد باریکه لیزری را آشکار می کند و به عنوان راهنما به کار می برد .

جعبه کنترل اطلاعات مربوط به سطح ثابتی را می گیرد یا به نمایش می گذارد که تراز بالا ،پایین با هم سطح است .

در عملیات خودکار ،آشکار ساز روی وسیله متحرک در خط راهنمای باریکه لیزری قفل می شود .

باریکه های لیزری علاوه بر کنترل دقیق حرکت روی زمین ، می توانند برای همخط کردن کامل لوله هایی که برای زهکشی ،آب ،یا دستگاههای فاضلاب کار گذاشته می شوند به ککار می روند.

تونلها را نیز می توان تا خیلی کمتر از یک میلیمتر در هر سی متر حفاری همخط کرد .

لیزری که در انتهای تونل کار کذاشته شده است باریکه ای گسیل می کند که راهی را که باید دنبال کرد نشان می دهد.

ماشین حفاری دریافت کننده ای دارد که روی صفحه نمایش به متصدی نشان می دهد که خاکبرداری در جهت دقیقاً مورد نظر پیش می رود یا نه .

سقفها و دیوارهای ساختمانها را می توان با استفاده از تراز لیزری که بر باریکه لیزر مرئی به عنوان نقطه مرجع استوار است کاملاً مستقیم کرد .

باریکه های لیزری بر خلاف ریسمان بنایی به دلیل گرانی زمین شکم نمی دهند وبه وارسی مداوم در محل احتیاج ندارند ، یک بار که انها در محل در موقعیت درست قرار گرفتند ، همواره کاملاً تراز و در خط مستقیم مرجع قرار خواهند داشت .

در کشاورزی ، لیزرها حتی می توانند کشاورزان نسبتاً بی تجربه را راهنمایی کنند تا زمین را برای کشت کاملاً ترازیابی و آن را برای آبیاری محصولات غذایی عمده اماده کنند.

در بسیاری از کشورها ی در حال توسه که محصول غلات از منابع عمده حیاتی است از این نوع لیزر استفاده می شود .

دستگاه لیزر زمان آماده سازی خاک در زمینهای بزرگ را به نصف زمان لازم در روشهای عادی تقلیل می دهد .