美国视听影像公司用配氩氟多色激光器的激光投影机,在纽约的一个天文馆内,举行了一场别开生面的“激光音乐会”,放映了与音乐同步的瞬息多变的激光图像。这是一种行进式的摆动光波图,使人有身临其境的真实感,引起观众的极大兴趣。而激光图像公司的激光天像仪,则利用激光在拱形天花板上表演模拟天像。
自70年代中期以来,激光又介入了电影的拍摄。1983年激光介质公司制作了两部激光电影,其中一部是给阿兹台克人信奉的主神阿兹台克上帝提供生动的形象,另一部是《科学》,其内容是描写关于爱因斯坦冒险活动的故事片,影片中用激光描绘出女机器人。此外,大家所熟悉的美国一部描写未来宇宙之战的科学幻想片《星球大战》中.也运用了激光刀、激光枪,以及立体全息图像,耗资数千万美元,在银幕上产生了惊险奇幻的艺术效果,使影片获得了极大的成功。
名牌商品的保护神
创一个名牌产品需要几年乃至几代人坚持不懈的努力,因为在消费者心目中树起一个良好的信誉形象需要时间的考验。所以,在商界就称名牌为“金字招牌”因为牌子出名与财源滚滚简直就是同义词。
正由于此,故仿造名牌产品、盗窃商标等活动在世界各地都很猖獗。据1986年统计,工商业上的行骗平均每年高达5500万英镑,相当于世界贸易额的3%到6%。根据这份报告,英国于1986年增设了仿造情报局,其任务之一就是受理产品被仿造的诉讼案件,许多蒙受损失的企业(特别是香料、首饰、计算机、玩具以及其他流行商品的制造商),迫切要求为他们提供一种能鉴别真伪的编码技术。几年过去了,仿造情报局绞尽了脑汁,提出和试验过数百种方案,终因商品的不同、成本的限制、技术的障碍等原因而一筹莫展,最终还是彩虹模压全息图的出现才解救了危机。
目前,模压全息已作为一种行之有效的防伪手段越来越广泛地应用于这一领域。如瑞士的生产园艺专用设备的RP(Ralston-pu-nne)公司、美国生产香皂、洗涤剂的pramble公司、巴尔摩生产化妆品的Noxell公司、纽约生产美容、定发型香波的Reylom公司以及不少生产玩具的公司,还有日本的松下录像带、西铁城手表,中国的章光牌101毛发再生精等都采用了全息防伪标记。由于国外汽车零件市场很大又竞争激烈,关键部位的零件质量如何是顾客生命攸关的大事,为了确保安全,钞票全息公司正在研究将全息标志用于汽车零件的包装盒。巴黎是时装的圣城,皮尔·卡丹等服装设计大师的杰作已被视为珍贵的艺术品,目前已开始用全息图作为服装设计者的鉴证,这又为出自名家高手的时装锦上添花。
激光打印机
打印机是信息处理系统中人机联系的最基本的设备。激光打印机采用激光技术与电子照相相结合的方式进行工作,是新一代的信息输出设备。它与撞针式打印机比较有明显的优越性能:分辨率高,一般为每厘米120点以上。速度快、噪音低,可以灵活地进行图表、文字处理。激光打印机配以专用的汉字字库,其打印质量已可与印刷文字相媲美,而其打印的灵活性又是印刷文字所远不能及的。随着计算机的日益普及,在统计、管理等领域里日益要求文件、图表有较高的印刷质量。激光打印机在强大的市场推动下近年来有了快速的发展,已形成一门有相当规模的新兴产业。
激光打印机是1975年作为大型计算机高速输出用的行式打印机推出的,它的印刷速度每分钟可达1万行。到70年代末期,陆续推出了一批中速激光打印机,兼顾到集中打印需要较高速度,并具有高质量的印字功能和图像处理功能。到80年代,随着计算机技术的快速发展和日益普及,新兴起的“OA”领域要求更为灵活、小型化、多功能的输出设备。以日本RI、佳能、冲电气以及美国惠普公司等为代表推出一批小型低速激光打印机投向市场,而且经年不衰。由于市场的扩大以及激光技术的发展,小型低速激光打印机采用了自调制的半导体激光器作为光源,使得结构简化,体积小到只有普通打字机一般,任何办公室都有可能独立地配置。
除了小型化和价格竞争外,激光打印机还在向彩色印刷方向发展。1986年美国QMS公司和Color公司联合研究和开发了一种“Craphix3010”型激光打印机。其最大优点是解决了对深红、深蓝及黄色进行精确的配比覆盖问题,从而使彩色印刷可以达到和原图一样的色彩质量。印刷速度为单色每分钟30页,双色每分钟15页,以此类推,最高可达5色,分辨率为120点/厘米。这种打印机体积并不大,可以放在桌上。
激光打印机的工作原理实际上和普通静电复印机差不多,所不同的是用受计算机输出信息控制的激光束扫描代替了普通复印机中原稿的反光在感光体上成像。
微机和字库由于激光打印机的高分辨率特性,从而使得打印机内部的微机要有高速寻址和大容量存储的能力。对于每一个汉字、信息量即达1000位,对于一种字库的汉字(约7000字)存储量即高达7兆位,因此内存的容量必须达到1兆至数十兆字节,寻址速度也必须十分高。
调制器经计算机处理后的文件信息送到激光打印机的光调制器,用来控制光束的开与关。外调制器常采用声光调制技术,调制频率达几十兆赫。光束信噪比(SN)达50:l。
经过调制的激光束,通过扫描光学系统偏转激光束在感光体上形成扫描图像。以前用声光偏转器扫描,分辨率不高。现在激光打印机扫描几乎都采用多面体棱镜高速旋转方式。这种扫描方式转速极高,每分钟数万次,因此对多面棱镜的加工和驱动电机的要求都极高。目前已考虑采用制造成本低廉的旋转全息图来制作偏转器。旋转用全息术做成的等间隔直线衍射光栅,可实现圆弧扫描。用光学系统对扫描线的弯曲部分进行修正,即可实现直线扫描。
成像透镜的任务是把旋转多面棱镜产生的恒定转速的偏转在感光镜上形成恒定速度的扫描并形成完整的帧平面画面。
经过与普通复印机一样的感光、显影、转印、定影,一张清晰优美的文件便诞生了。
激光教鞭
在举办讲座、展览商品、到现场查看工程质量等凡需用黑板、挂图、投影仪以及需要指点确切位置的场合,有经验的机关工作人员就会早早地准备上一根1。5~2米长的细棒,这就是因学校的教师经常拿在手上而得名的器具—“教鞭”。
激光的出现为教鞭也带来了现代化的气息:在美国光学会“90’Opt”展览会上展出的激光教鞭,格外引人注目,其诱人之处就在于它是利用可见光激光二极管制作而成的。这种激光二极管不仅可以作成激光教鞭,利用其可见光亮度高、方向性好的特性,还可以制成枪械的射击瞄准指示装置,即将其设计在可以套在枪管上的瞄准具上,使之与枪管基线平行,就可以“指哪打哪”,免去了眯起眼睛对准表尺缺口和准星“三点成一线”的麻烦。
外国已有作为防暴警察枪枝的标准装备配备的,在开枪射击前,可以用激光束指示进行警告,也可以用激光束直接引导射击,具有很强的威慑力。
我国台北市的成益企业公司,开发出了用于照相机的方向指示器。照相机方向指示器有一快门联动机构,以防止将激光束散射的光摄入底片。这种装置在抢拍运动目标时特别有用,因为只要光线指向的目标在符合摄影家的要求时,按下快门就行了,避免了躬腰屈腿在照相机的平视取景器里追踪目标的劳苦。
远在18世纪初,一位工人在劳动中无意中观察到水管里的水能够导光。时隔不久,一位希腊工人又发现光不仅可以从玻璃细棒的一端迅速地传到另一端,而且丝毫不向棒外空间发散,如同水在水管里流动一样。虽然人们很早就发现了光导现象,但一是没有高质量的相干光源,二是没有低损耗的玻璃纤维材料,所以人们只是使用普通玻璃丝与普通光进行一些关于光的全反射以及折射的演示和试验。
1960年激光出现后,于1966年刚从英国伦敦大学毕业的33岁的英籍华人科学家高琨,发表了一篇题为《适合于光频率的绝缘介质纤维表面波导》的论文,首次提出了只要解决玻璃纯度和成分就能获得光传输损耗极低的玻璃纤维的学说。依据这一理论,1970年美国康宁公司首次提出了光耗20分贝/公里的光纤设想,从此光纤研究和生产领域逐渐活跃起来。到80年代,光纤技术已形成一门相当规模的产业,达到了实用阶段。
所谓“光导纤维”实际上是一种比头发丝还细的玻璃纤维丝,呈圆柱形结构,中间为直径8微米或50微米的纤芯,外面裹以与纤芯折射率搭配的包皮,以保证实现光纤内的全反射。然后再涂上塑料护套,外径一般为125微米。可像普通金属导线那样由多股绞合而成光缆。目前一根光缆可以通几万路电话或几十路彩色电视节目,如美国的144芯光缆就是这样。
在光纤通信中所使用的通信机,结构比起激光大气通信机来,除编码和调制系统外,取消了瞄准系统。发射和接收天线也简化为集成化耦合器,由激光通信机直接耦合到光缆中。此外,在长距离传输中,光中继放大器也是不可少的。
激光光纤通信虽然发展得比较晚,但由于巨大的市场推动作用,目前已成为现代通信领域内的一大支柱,并且有越来越兴旺的趋势。美国早在1988年就敷设成功横跨大西洋、容量为3。2万路双向电话的TAT-8海底光缆通信工程。日本经济企划厅“2010年技术研究预测研究会”于1991年7月18日提出报告书,要求在2010年前后将超高密度、超高速“太比特光通信系统”付诸实用,该技术为传送彩色图像所必不可少。
与太比特光通信系统连同相关技术,如光纤、存储元件、光计算机元件及机器,加在一起将产生超过10亿日元的巨大市场,成为日本高技术产业的支柱。
而欧洲,在20世纪末,光纤市场也异常活跃。它在持续经济衰退的阴影中一枝独秀,1991年交易额为11亿美元。预计1995年将达到23亿美元,平均年增长率为17%。
以国际数字通信公司、国际电报公司为首的各国从事国际通信的企业家,1991年8月6日在英国签订了连接从日本到新加坡的海底光缆APC的建设与维修协定,并着手建设。预计有23个国家、地区的38家公司将成为这条光缆的共同所有者,于1993年7月底开始交付使用。它成为从日本向东南亚延伸的第一条长距离光缆。
我国自1987年首先在上海两个市话分局之间铺设了一条1。8公里长的光纤通路至今,已建成的光缆总长达5000公里以上。
1992年12月14日,我国邮电部、日本国际电报电话公司和美国电报电话公司,在北京就开通中国南汇至日本九州的官崎,全长1250公里、560兆比特、7560回路的两条海底光缆的建设和维修达成协议,预计1993年12月底前开通。这将成为开通我国第一条连接国外的海底光缆。
我国的南沿海光缆干线,已于1992年lI月24日全线开通,使得沿线长途通信能力提高了10倍以上。这条干线全长2800公里,容量超过了l万条回路,共投资4。5亿元。途经江苏、上海、浙江、福建、广东4省1市与72个城市联网,将为改革开放发挥出巨大的作用。
据有关部门介绍,“八五”期间,我国将陆续建成北京一济南一南京、北京一沈阳一哈尔滨、徐州一郑州一西安一成都、杭州一福州一贵州一成都、北京一武汉一广州、西安一兰州一乌鲁木齐等7条光缆干线,总长度为3。2万公里,总投资将超过60亿元。届时,在祖国大地将构成一个完整的光缆干线网,彻底改变目前通信拥挤的现状。
光纤通信在军事上同样应用很广。美空军后勤司令部目前已在8个空军基地铺设了据称是迄今世界上同类网络中最大的光纤通信网络,每个基地至少有8000台主计算机、终端等设备连接在网络中。美军是在1986年正式开放军用光缆市场的,仅用一年多的时间,就敷设了12。5万公里的光纤通路,其应用规模和发展速度使通信工业界大吃一惊。
用激光识别条形码