Лазер - это система, способная преобразовать тот или иной вид энергии в высококачественное излучение: монохроматическое (одноцветное), когерентное (упорядоченное во времени и пространстве). Сегодня для создания лазеров используются различные кристаллы и стекла, полупроводниковые материалы, различные жидкости и газы, плазма и неустойчивые короткоживущие химические образования (радикалы). Разнообразны и источники энергии, используемые для возбуждения лазеров. Все это в совокупности позволяет иметь различные лазерные системы в широком диапазоне длин волн генерируемого ими излучения.
За последние годы созданы новые типы лазеров с нужными параметрами, значительно улучшены характеристики ранее существовавших. Например, сегодня мы имеем полупроводниковые инжекционные лазеры, способные работать в непрерывном режиме до 10 лет, что чрезвычайно важно для развития систем связи на основе лазеров и стекловолокна. Говоря о полупроводниковых лазерах, стоит выделить полупроводниковые лазеры с накачкой электронным пучком, которые призваны сыграть большую роль в создании памяти вычислительных машин, в проекционном телевидении.
Значительное, развитие получили электроионизационные лазеры, которые сегодня представляются основой лазерной технологии, так как обладают высоким коэффициентом полезного действия. Причиной бурного развития лазерной техники является то, что с появлением лазеров получен, по существу, еще один вид энергии - это электромагнитная энергия высокого качества, имеющая очень низкую энтропию. Полученная в результате преобразования, например, тепловой, химической, электрической, лазерная энергия имеет новые свойства. Они определяются возможностью ее высокой концентрации и передачи на значительное расстояние. Лазерный луч можно сфокусировать в крохотное пятнышко и получить плотность энергии, превышающую плотность энергии ядерного взрыва.
Лазерная энергия может быть легко превращена во многие другие известные нам формы энергии. С помощью лазерного излучения мы, например, достигли самого высокого значения температуры, давления, напряженности магнитного поля. Именно поэтому лазеры все чаще и чаще выступают непосредственно в роли средств производства, в основе которых заложен новый принцип воздействия на предмет труда. Сегодня технологические лазеры закаливают металлические инструменты и другие поверхности, испытывающие большие нагрузки, повышая сроки их службы в несколько раз, осуществляют резку с малыми отходами и сварку с высокой точностью швов.
Использование лазерных методов бесконтактной диагностики позволяет создать крайне необходимые, например в точном машиностроении, системы измерений линейных перемещений, углов, скоростей, вибраций и на конец, лазеры дают новые возможности оптоэлектронных методов обработки информации. Сегодня ведется большой объем работ по созданию новых вычислительных машин. Лазерный луч, используемый в таких машинах для записи, хранения и обработки информации, позволит увеличить их быстродействие и сделать более компактными. С помощью лазеров можно очень быстро записывать и считывать информацию, увеличив ее плотность в сто и более раз. Уже разработана специальная среда - носитель информации, похожая на своеобразный бутерброд из различных материалов. Она допускает многократную запись информации световыми сигналами подобно тому, как это делается на магнитной пленке при записи магнитных сигналов. Эта среда явилась основой разработанного оперативного запоминающего устройства емкостью около 10 миллиардов бит. Все это дает основание полагать, что сделан значительный шаг по пути создания оптоэлектронной вычислительной машины.
В настоящее время, несмотря на то, что решающий эксперимент еще не сделан, есть практически исчерпывающая физическая информация о процессах лазерного термоядерного синтеза: нагреве, сжатии, горении термоядерной лазерной плазмы. Основная идея базируется на возможности сфокусировать лазерную энергию на площадке чрезвычайно малых размеров, обеспечив мгновенный нагрев и сжатие небольшой порции термоядерного вещества. Этим и создаются условия для термоядерного микровзрыва. Согласно современным представлениям для эффективной термоядерной вспышки необходима энергия лазера порядка мегаджоуля при длительности импульса в стомиллионную долю секунды. Сама по себе названная величина энергии невелика и соответствует энергии, затрачиваемой нами для того, чтобы вскипятить воду в чайнике объемом три литра. Однако сосредоточенная с помощью лазерного луча в очень малом объеме и выделяющаяся в течение очень короткого времени, эта энергия оказывается способной зажечь термоядерную реакцию и в конечном счете дать человеку свет и тепло практически на неограниченный срок.
Перспективы дальнейшего развития исследований по лазерному термоядерному синтезу связаны с выбором типа лазеров для демонстрационного эксперимента и создания в конечном счете коммерческого термоядерного реактора. Среди возможных ?кандидатов? сегодня просматриваются различного типа мощные газовые лазеры и некоторые другие. Параллельно разрабатываются проекты импульсных термоядерных реакторов - устройств, превращающих энергию микровзрыва в удобный вид энергии.