เลเซอร์

เลเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ปล่อยออกมาแสงผ่านกระบวนการของการขยายแสงอยู่บนพื้นฐานของการปล่อยกระตุ้นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า คำว่า "เลเซอร์" เป็นคำย่อ[1] [2]สำหรับ "การขยายแสงโดยการปล่อยรังสีที่ถูกกระตุ้น " [3] [4] [5]เลเซอร์ครั้งแรกที่ถูกสร้างขึ้นในปี 1960 โดยทีโอดอร์เอช Maimanที่ฮิวจ์ห้องปฏิบัติการวิจัยบนพื้นฐานของทฤษฎีการทำงานโดยชาร์ลส์ฮาร์ดทาวน์สและอาเธอร์ลีโอนาร์ด ชอว์โลว์

ลำแสงเลเซอร์ที่ใช้ในการ เชื่อม
เลเซอร์สีแดง (660 และ 635 นาโนเมตร) สีเขียว (532 และ 520 นาโนเมตร) และสีฟ้า - ม่วง (445 และ 405 นาโนเมตร)

แตกต่างเลเซอร์จากแหล่งอื่น ๆ ในแง่ที่ว่ามันเปล่งแสงซึ่งเป็นที่สอดคล้องกัน การเชื่อมโยงเชิงพื้นที่ช่วยเลเซอร์จะเน้นไปยังจุดที่แน่นช่วยให้การใช้งานเช่นการตัดด้วยเลเซอร์และการพิมพ์หิน การเชื่อมโยงเชิงพื้นที่ยังช่วยให้แสงเลเซอร์ที่จะเข้าพักหรือในระยะทางที่ดี ( collimation ) ที่ช่วยให้การใช้งานเช่นตัวชี้เลเซอร์และLIDAR เลเซอร์ยังสามารถมีสูงเชื่อมโยงกันชั่วขณะซึ่งจะช่วยให้พวกเขาที่จะเปล่งแสงที่มีความแคบมากสเปกตรัม อีกวิธีหนึ่งคือการเชื่อมโยงกันชั่วคราวสามารถใช้ในการผลิตเกินขีดพัลส์ของแสงที่มีคลื่นความถี่กว้าง แต่ระยะเวลาที่สั้นเป็นfemtosecond

เลเซอร์ที่ใช้ในดิสก์ไดรฟ์ออปติคอล , เครื่องพิมพ์เลเซอร์ , เครื่องสแกนบาร์โค้ด , เครื่องมือลำดับดีเอ็นเอ , ใยแก้วนำแสง , สารกึ่งตัวนำชิปผลิต ( photolithography ) และฟรีพื้นที่การสื่อสารทางแสง , การผ่าตัดเลเซอร์และผิวหนังรักษาตัดและเชื่อมวัสดุทหารและกฎหมายอุปกรณ์บังคับใช้สำหรับการทำเครื่องหมายเป้าหมายและช่วงการวัดและความเร็วและในการแสดงแสงเลเซอร์เพื่อความบันเทิง ใช้สำหรับไฟหน้ารถยนต์โดยใช้เลเซอร์สีน้ำเงินและสารเรืองแสงเพื่อสร้างแสงสีขาวที่มีทิศทางสูง [6] [7] [8] [9]

กล้องโทรทรรศน์ที่ทันสมัยใช้ เทคโนโลยีเลเซอร์เพื่อชดเชย ผลกระทบทำให้เปรอะเปื้อนของ ชั้นบรรยากาศของโลก [10]

เลเซอร์มีความโดดเด่นจากแหล่งกำเนิดแสงอื่น ๆ โดยพวกเขาเชื่อมโยงกัน เชิงพื้นที่ (หรือตามขวาง) การเชื่อมโยงกันโดยทั่วไปแล้วจะแสดงออกผ่านการส่งออกเป็นลำแสงแคบซึ่งเป็นเลนส์ จำกัด ลำแสงเลเซอร์สามารถโฟกัสไปยังจุดเล็ก ๆ ได้รับการฉายรังสีที่สูงมากหรืออาจมีความแตกต่างที่ต่ำมากเพื่อให้มีสมาธิในการใช้พลังงานในระยะไกล การเชื่อมโยงกันชั่วคราว (หรือตามยาว) หมายถึงคลื่นโพลาไรซ์ที่ความถี่เดียวซึ่งเฟสมีความสัมพันธ์กันในระยะทางที่ค่อนข้างไกล ( ความยาวเชื่อมโยงกัน ) ตามแนวลำแสง [11]ลำแสงที่เกิดจากความร้อนหรือแหล่งกำเนิดแสงที่ไม่ต่อเนื่องอื่น ๆ มีแอมพลิจูดและเฟสที่แปรผันแบบสุ่มตามเวลาและตำแหน่งดังนั้นจึงมีความยาวเชื่อมโยงกันสั้น

เลเซอร์มีลักษณะตามความยาวคลื่นในสุญญากาศ เลเซอร์ "ความยาวคลื่นเดียว" ส่วนใหญ่สร้างรังสีในหลายโหมดโดยมีความยาวคลื่นต่างกันเล็กน้อย แม้ว่าการเชื่อมโยงกันชั่วคราวจะแสดงถึงความเป็นเอกรงค์ในระดับหนึ่ง แต่ก็มีเลเซอร์ที่ปล่อยแสงออกมาเป็นวงกว้างหรือปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันพร้อม ๆ กัน เลเซอร์บางคนมีโหมดอวกาศไม่ได้เดียวและมีลำแสงที่ลงตัวมากขึ้นกว่าที่เป็นสิ่งจำเป็นโดยการ จำกัด การเลี้ยวเบน อุปกรณ์ดังกล่าวทั้งหมดจัดอยู่ในประเภท "เลเซอร์" ตามวิธีการผลิตแสงโดยการเปล่งแสงที่ถูกกระตุ้น เลเซอร์ถูกนำมาใช้ในกรณีที่ไม่สามารถผลิตแสงของการเชื่อมโยงกันเชิงพื้นที่หรือชั่วคราวที่ต้องการได้โดยใช้เทคโนโลยีที่ง่ายกว่านี้

คำศัพท์

ลำแสงเลเซอร์ในหมอกสะท้อนบนกระจกหน้ารถ

อุปกรณ์เครื่องแรกที่ใช้การขยายโดยการปล่อยสารกระตุ้นที่ดำเนินการที่ความถี่ไมโครเวฟและมีชื่อว่า " maser " ซึ่งเป็นคำย่อของ "การขยายคลื่นไมโครเวฟโดยการปล่อยรังสีที่ถูกกระตุ้น" เมื่ออุปกรณ์ออพติคอลที่คล้ายกันได้รับการพัฒนาขึ้นพวกเขาเป็นครั้งแรกที่รู้จักกันในชื่อ "มาสเซอร์ออปติก" จนกระทั่ง "ไมโครเวฟ" ถูกแทนที่ด้วย "แสง" ในตัวย่อ [12]

ทั้งหมดอุปกรณ์ดังกล่าวในการดำเนินงานที่มีความถี่สูงกว่าไมโครเวฟจะเรียกว่าเลเซอร์ (รวมเลเซอร์อินฟาเรด , เลเซอร์อัลตราไวโอเลต , เลเซอร์ X-rayและเลเซอร์รังสีแกมม่า ) อุปกรณ์ทั้งหมดที่ทำงานด้วยไมโครเวฟหรือความถี่วิทยุต่ำกว่าเรียกว่ามาสเซอร์

เลเซอร์ที่ผลิตแสงด้วยตัวเองในทางเทคนิคคือออปติคอลออสซิลเลเตอร์แทนที่จะเป็นแอมพลิฟายเออร์ออปติคอลตามที่แนะนำโดยคำย่อ มีข้อสังเกตอย่างน่าขบขันว่าคำย่อ LOSER สำหรับ "การสั่นของแสงโดยการปล่อยรังสีที่ถูกกระตุ้น" น่าจะถูกต้องกว่า [13]ด้วยการใช้คำย่อดั้งเดิมเป็นคำนามทั่วไปอย่างแพร่หลายแอมพลิฟายเออร์แบบออปติคัลจึงถูกเรียกว่า "แอมพลิฟายเออร์เลเซอร์"

กลับรูปคำกริยาจะ Laseมักจะถูกใช้ในสาขาที่มีความหมาย "ที่จะให้ปิดไฟที่เชื่อมโยงกัน" [14]โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการอ้างอิงถึงปานกลางกำไรจากเลเซอร์; เมื่อเลเซอร์ทำงานจะมีการกล่าวว่า "lasing" คำเลเซอร์และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านอกจากนี้ยังใช้ในกรณีที่มีการเชื่อมโยงกันของรัฐเกี่ยวกับอุปกรณ์การผลิตใด ๆ ในขณะที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดาราศาสตร์และเลเซอร์อะตอม

ส่วนประกอบของเลเซอร์ทั่วไป:
  1. ได้รับปานกลาง
  2. เลเซอร์ปั๊มพลังงาน
  3. ตัวสะท้อนแสงสูง
  4. ข้อต่อเอาท์พุต
  5. ลำแสงเลเซอร์

เลเซอร์ประกอบด้วยสื่อกำไร , กลไกในการรวมพลังมันและบางสิ่งบางอย่างที่จะให้แสงความคิดเห็น [15]ตัวกลางที่ได้รับคือวัสดุที่มีคุณสมบัติที่ช่วยให้สามารถขยายแสงได้โดยการเปล่งแสงที่ถูกกระตุ้น แสงของความยาวคลื่นเฉพาะที่ผ่านตัวกลางรับจะถูกขยาย (กำลังเพิ่มขึ้น) ข้อเสนอแนะช่วยให้การปล่อยที่ถูกกระตุ้นเพื่อขยายความถี่แสงส่วนใหญ่ที่จุดสูงสุดของเส้นโค้งความถี่รับ เมื่อการปล่อยออกมากระตุ้นเพิ่มขึ้นในที่สุดความถี่หนึ่งก็ครอบงำเหนือคนอื่น ๆ ทั้งหมดซึ่งหมายความว่ามีการสร้างลำแสงที่เชื่อมโยงกัน [16]กระบวนการของการปล่อยที่ถูกกระตุ้นนั้นคล้ายคลึงกับออสซิลเลเตอร์เสียงที่มีผลตอบรับเชิงบวกซึ่งอาจเกิดขึ้นได้เช่นเมื่อวางลำโพงในระบบเสียงประกาศสาธารณะไว้ใกล้ไมโครโฟน เสียงกรีดร้องที่ได้ยินคือการสั่นของเสียงที่จุดสูงสุดของเส้นโค้งอัตราขยายความถี่สำหรับเครื่องขยายเสียง [17]

สำหรับสื่อกำไรกับแสง Amplify, จะต้องมาพร้อมกับการใช้พลังงานในกระบวนการที่เรียกว่าการสูบน้ำ โดยทั่วไปพลังงานจะถูกจ่ายเป็นกระแสไฟฟ้าหรือเป็นแสงที่ความยาวคลื่นต่างกัน ไฟปั๊มอาจมาจากไฟแฟลชหรือเลเซอร์อื่น

ประเภทของเลเซอร์ที่พบมากที่สุดใช้การตอบรับจากช่องแสงซึ่งเป็นกระจกคู่หนึ่งที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งของตัวกลางรับสัญญาณ แสงจะกระเด้งไปมาระหว่างกระจกส่งผ่านตัวกลางในการรับสัญญาณและจะถูกขยายในแต่ละครั้ง โดยทั่วไปแล้วหนึ่งในสองมิเรอร์ตัวต่อเอาต์พุตจะโปร่งใสบางส่วน แสงบางส่วนรอดผ่านกระจกบานนี้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบของโพรง (ไม่ว่ากระจกจะถูกแบนหรือโค้ง ) แสงที่ออกมาของเลเซอร์อาจแพร่กระจายออกมาในรูปแบบหรือแคบคาน ในการเปรียบเทียบเพื่อoscillators อิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์นี้บางครั้งเรียกว่าออสซิลเลเซอร์

เลเซอร์ที่ใช้งานได้จริงส่วนใหญ่มีองค์ประกอบเพิ่มเติมที่ส่งผลต่อคุณสมบัติของแสงที่ปล่อยออกมาเช่นโพลาไรซ์ความยาวคลื่นและรูปร่างของลำแสง

อิเล็กตรอนและวิธีที่พวกมันมีปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามีความสำคัญต่อความเข้าใจทางเคมีและฟิสิกส์ของเรา

กระตุ้นการปล่อย

ภาพเคลื่อนไหวอธิบายการปล่อยที่กระตุ้นและหลักการของเลเซอร์

ในมุมมองคลาสสิก , การใช้พลังงานของอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสมีขนาดใหญ่สำหรับวงโคจรเพิ่มเติมจากนิวเคลียสของอะตอม อย่างไรก็ตามผลกระทบทางกลควอนตัมบังคับให้อิเล็กตรอนที่จะใช้ในตำแหน่งที่ไม่ต่อเนื่องในวงโคจร ดังนั้นอิเล็กตรอนจะพบในระดับพลังงานเฉพาะของอะตอมซึ่งสองอย่างดังแสดงด้านล่าง:

Stimulated Emission.svg

อิเล็กตรอนในอะตอมสามารถดูดซับพลังงานจากแสง ( โฟตอน ) หรือความร้อน ( โฟตอน ) ได้ก็ต่อเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงระหว่างระดับพลังงานที่ตรงกับพลังงานที่โฟตอนหรือโฟตอน สำหรับแสงหมายความว่าการเปลี่ยนผ่านใด ๆ จะดูดซับความยาวคลื่นของแสงเฉพาะความยาวคลื่นหนึ่งเท่านั้น โฟตอนที่มีความยาวคลื่นที่ถูกต้องสามารถทำให้อิเล็กตรอนกระโดดจากระดับล่างไปยังระดับพลังงานที่สูงขึ้นได้ โฟตอนถูกใช้ไปในกระบวนการนี้

เมื่ออิเล็กตรอนตื่นเต้นจากสถานะหนึ่งไปยังสถานะนั้นที่ระดับพลังงานที่สูงขึ้นโดยมีความแตกต่างของพลังงานΔEมันจะไม่อยู่อย่างนั้นตลอดไป ในที่สุดโฟตอนจะถูกสร้างขึ้นเองโดยธรรมชาติจากสุญญากาศที่มีพลังงานΔE การอนุรักษ์พลังงานอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนไปสู่ระดับพลังงานที่ต่ำกว่าซึ่งไม่ถูกครอบครองโดยการเปลี่ยนไปยังระดับที่แตกต่างกันมีค่าคงที่ของเวลาที่แตกต่างกัน กระบวนการนี้เรียกว่า " ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดขึ้นเอง " ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดขึ้นเองเป็นผลควอนตัมกลและการแสดงออกทางกายภาพโดยตรงของไฮเซนเบิร์กหลักความไม่แน่นอน โฟตอนที่ปล่อยออกมามีทิศทางแบบสุ่ม แต่ความยาวคลื่นตรงกับความยาวคลื่นการดูดกลืนของการเปลี่ยนแปลง นี่คือกลไกของการเรืองแสงและการปล่อยความร้อน

โฟตอนที่มีความยาวคลื่นที่ถูกต้องจะถูกดูดซับโดยการเปลี่ยนแปลงยังสามารถทำให้อิเล็กตรอนลดลงจากระดับที่สูงขึ้นไปยังระดับล่างซึ่งจะปล่อยโฟตอนใหม่ออกมา โฟตอนที่ปล่อยออกมาตรงกับโฟตอนดั้งเดิมในความยาวคลื่นเฟสและทิศทาง กระบวนการนี้เรียกว่าการปล่อยกระตุ้น

ได้รับสื่อและโพรง

การ สาธิตเลเซอร์ฮีเลียม - นีออน การเรืองแสงที่วิ่งผ่านตรงกลางของหลอดเป็นการปล่อยไฟฟ้า พลาสมาเรืองแสงนี้เป็น สื่อขยายสำหรับเลเซอร์ เลเซอร์จะสร้างจุดเล็ก ๆ ที่รุนแรงบนหน้าจอทางด้านขวา ตรงกลางของจุดจะปรากฏเป็นสีขาวเนื่องจากภาพมีการเปิด รับแสงมากเกินไปที่นั่น
สเปกตรัมของเลเซอร์ฮีเลียม - นีออน แบนด์วิดท์ที่แท้จริงนั้นแคบกว่าที่แสดงไว้มาก สเปกตรัมถูก จำกัด โดยเครื่องมือวัด

ตัวกลางที่ได้รับจะถูกทำให้อยู่ในสถานะตื่นเต้นโดยแหล่งพลังงานภายนอก ในเลเซอร์ส่วนใหญ่สื่อนี้ประกอบด้วยประชากรของอะตอมที่ตื่นเต้นในสถานะดังกล่าวโดยแหล่งกำเนิดแสงภายนอกหรือสนามไฟฟ้าที่จ่ายพลังงานให้อะตอมเพื่อดูดซับและเปลี่ยนเป็นสถานะตื่นเต้น

โดยปกติแล้วตัวกลางในการขยายของเลเซอร์เป็นวัสดุที่มีความบริสุทธิ์ขนาดความเข้มข้นและรูปร่างที่ควบคุมได้ซึ่งจะขยายลำแสงโดยกระบวนการปล่อยที่ถูกกระตุ้นที่อธิบายไว้ข้างต้น วัสดุนี้จะเป็นของรัฐ : ก๊าซของเหลวของแข็งหรือพลาสม่า สื่อกำไรปั๊มดูดซับพลังงานที่เพิ่มอิเล็กตรอนบางอย่างในที่สูงกว่าพลังงาน ( " ตื่นเต้น ") ควอนตัมรัฐ อนุภาคสามารถโต้ตอบกับแสงได้โดยการดูดซับหรือปล่อยโฟตอน การปล่อยอาจเกิดขึ้นเองหรือกระตุ้นได้ ในกรณีหลังโฟตอนจะถูกปล่อยออกมาในทิศทางเดียวกับแสงที่กำลังผ่านไป เมื่อจำนวนอนุภาคในสถานะตื่นเต้นหนึ่งเกินจำนวนอนุภาคในสถานะพลังงานต่ำบางสถานะการผกผันของประชากรจะทำได้ ในสภาวะนี้อัตราการเปล่งแสงที่ถูกกระตุ้นจะมากกว่าอัตราการดูดกลืนแสงในตัวกลางดังนั้นแสงจึงถูกขยายออกไป ระบบที่มีคุณสมบัตินี้ถูกเรียกว่าแอมป์ออปติคอล เมื่อวางเครื่องขยายสัญญาณออปติคัลไว้ในช่องแสงเรโซแนนซ์จะได้รับเลเซอร์ [18]

ในบางสถานการณ์เป็นไปได้ที่จะได้รับการฉายรังสี EM เพียงครั้งเดียวผ่านตัวกลางในการขยายและจะทำให้เกิดลำแสงเลเซอร์โดยไม่จำเป็นต้องมีช่องเรโซแนนซ์หรือช่องสะท้อนแสง (ดูตัวอย่างเช่นเลเซอร์ไนโตรเจน ) [19]ดังนั้นโดยปกติแล้วการสะท้อนในโพรงเรโซแนนซ์จึงจำเป็นสำหรับเลเซอร์ แต่ไม่จำเป็นอย่างยิ่ง

บางครั้งเรียกว่าออปติคัลเรโซเนเตอร์เรียกว่า "ช่องแสง" แต่เป็นการเรียกชื่อผิด: เลเซอร์ใช้เรโซเนเตอร์แบบเปิดซึ่งตรงข้ามกับช่องตามตัวอักษรที่จะใช้ในความถี่ไมโครเวฟในเครื่องมาเซอร์ โดยทั่วไปแล้วเรโซเนเตอร์ประกอบด้วยกระจกสองบานซึ่งลำแสงที่เชื่อมโยงกันเดินทางไปในทั้งสองทิศทางสะท้อนกลับมาที่ตัวมันเองเพื่อให้โฟตอนเฉลี่ยผ่านตัวกลางรับสัญญาณซ้ำ ๆ ก่อนที่จะถูกปล่อยออกจากรูรับแสงหรือสูญเสียไปกับการเลี้ยวเบนหรือการดูดกลืน ถ้ากำไร (ขยาย) ในระดับปานกลางมีขนาดใหญ่กว่าการสูญเสียแร่แล้วพลังของแสงหมุนเวียนที่สามารถลุกขึ้นชี้แจง แต่เหตุการณ์การปล่อยที่ถูกกระตุ้นแต่ละครั้งจะส่งคืนอะตอมจากสถานะตื่นเต้นไปสู่สถานะพื้นลดการได้รับของตัวกลาง ด้วยพลังลำแสงที่เพิ่มขึ้นกำไรสุทธิ (กำไรลบการสูญเสีย) จะลดลงเป็นเอกภาพและตัวกลางที่ได้รับกล่าวว่าอิ่มตัว ในเลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง (CW) ความสมดุลของกำลังปั๊มกับความอิ่มตัวที่เพิ่มขึ้นและการสูญเสียโพรงทำให้เกิดค่าสมดุลของกำลังแสงเลเซอร์ภายในโพรง ดุลยภาพนี้กำหนดจุดปฏิบัติการของเลเซอร์ หากกำลังปั๊มที่ใช้มีขนาดเล็กเกินไปกำไรจะไม่เพียงพอที่จะเอาชนะการสูญเสียโพรงและจะไม่เกิดแสงเลเซอร์ ปั๊มไฟฟ้าขั้นต่ำที่จำเป็นในการเริ่มต้นการดำเนินการเลเซอร์ที่เรียกว่าเกณฑ์ lasing ตัวกลางที่ได้รับจะขยายโฟตอนใด ๆ ที่ไหลผ่านโดยไม่คำนึงถึงทิศทาง แต่เฉพาะโฟตอนในโหมดเชิงพื้นที่ที่ได้รับการสนับสนุนโดยเครื่องสะท้อนเสียงเท่านั้นที่จะส่งผ่านตัวกลางมากกว่าหนึ่งครั้งและได้รับการขยายจำนวนมาก

แสงที่เปล่งออกมา

ในเลเซอร์ส่วนใหญ่การกลึงเริ่มต้นด้วยการปล่อยออกมาเองในโหมดการกลึง จากนั้นแสงเริ่มต้นนี้จะถูกขยายโดยการปล่อยที่ถูกกระตุ้นในตัวกลางที่ได้รับ การแผ่รังสีที่ถูกกระตุ้นจะทำให้เกิดแสงที่ตรงกับสัญญาณอินพุตในทิศทางความยาวคลื่นและโพลาไรซ์ในขณะที่เฟสของแสงที่ปล่อยออกมาคือ 90 องศาโดยนำแสงกระตุ้น [20]สิ่งนี้เมื่อรวมกับเอฟเฟกต์การกรองของเครื่องสะท้อนแสงจะทำให้แสงเลเซอร์มีลักษณะเชื่อมโยงกันและอาจทำให้โพลาไรซ์สม่ำเสมอและมีสีเดียวขึ้นอยู่กับการออกแบบของเรโซเนเตอร์ เส้นแสงเลเซอร์พื้นฐาน[21]ของแสงที่ปล่อยออกมาจากตัวสะท้อนปลอกอาจเป็นคำสั่งของขนาดที่แคบกว่าเส้นขอบของแสงที่ปล่อยออกมาจากตัวสะท้อนแบบพาสซีฟ เลเซอร์บางตัวใช้เครื่องฉีดแยกเพื่อเริ่มกระบวนการด้วยลำแสงที่มีความสัมพันธ์กันสูงอยู่แล้ว สิ่งนี้สามารถสร้างลำแสงที่มีสเปกตรัมที่แคบกว่าที่จะเป็นไปได้

ในปี 1963 รอยเจ Glauberแสดงให้เห็นว่ารัฐเชื่อมโยงกันจะเกิดขึ้นจากการรวมกันของจำนวนโฟตอนรัฐซึ่งเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ [22]คานเชื่อมโยงกันของแสงจะเกิดขึ้นโดยความถี่เดียวรัฐควอนตัมโฟตอนกระจายตามการกระจาย Poisson ด้วยเหตุนี้อัตราการมาถึงของโฟตอนในลำแสงเลเซอร์จึงถูกอธิบายโดยสถิติของปัวซอง [16]

เลเซอร์หลายตัวสร้างลำแสงที่สามารถประมาณได้ว่าเป็นลำแสงแบบเสียน คานดังกล่าวมีความแตกต่างขั้นต่ำที่เป็นไปได้สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงที่กำหนด เลเซอร์บางตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานสูงจะผลิตลำแสงหลายโหมดโดยโหมดตามขวางมักจะประมาณโดยใช้ฟังก์ชันHermite - GaussianหรือLaguerre -Gaussian เลเซอร์กำลังสูงบางตัวใช้รูปทรงแบนที่เรียกว่า " ลำแสง tophat " เครื่องสะท้อนแสงเลเซอร์ที่ไม่เสถียร (ไม่ได้ใช้ในเลเซอร์ส่วนใหญ่) จะสร้างคานรูปเศษส่วน [23]เฉพาะระบบออปติคอลสามารถผลิตรูปทรงเรขาคณิตลำแสงที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นBessel คานและvortexes ออปติคอล

ใกล้กับ "เอว" (หรือบริเวณโฟกัส ) ของลำแสงเลเซอร์จะมีการปรับเทียบกันอย่างมาก: หน้าคลื่นเป็นแนวระนาบตามทิศทางของการแพร่กระจายโดยปกติโดยไม่มีความแตกต่างของลำแสงที่จุดนั้น อย่างไรก็ตามเนื่องจากการเลี้ยวเบนที่สามารถคงอยู่ได้ดีในช่วง Rayleighเท่านั้น ลำแสงของเลเซอร์โหมดตามขวางเดี่ยว (ลำแสงเกาส์เซียน) ในที่สุดก็เบี่ยงเบนไปที่มุมซึ่งแปรผกผันกับเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงตามที่ทฤษฎีการเลี้ยวเบนกำหนด ดังนั้น "ลำแสงดินสอ" ที่สร้างขึ้นโดยตรงโดยเลเซอร์ฮีเลียม - นีออนทั่วไปจะกระจายออกไปเป็นขนาด 500 กิโลเมตรเมื่อส่องไปที่ดวงจันทร์ (จากระยะห่างของโลก) ในทางกลับกันแสงจากเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์มักจะออกจากคริสตัลเล็ก ๆ ด้วยความแตกต่างขนาดใหญ่: สูงถึง 50 ° แต่แม้จะเป็นเช่นคานที่แตกต่างกันสามารถเปลี่ยนเป็นลำแสงรังสีในทำนองเดียวกันโดยวิธีการของเลนส์ระบบเป็นที่รวมอยู่เสมอเช่นในตัวชี้เลเซอร์ที่มีต้นกำเนิดแสงจากเลเซอร์ไดโอด เป็นไปได้เนื่องจากแสงเป็นโหมดเชิงพื้นที่เดียว คุณสมบัติเฉพาะของแสงเลเซอร์การเชื่อมโยงกันเชิงพื้นที่ไม่สามารถทำซ้ำได้โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน (ยกเว้นโดยการทิ้งแสงส่วนใหญ่) ดังที่สามารถชื่นชมได้โดยการเปรียบเทียบลำแสงจากไฟฉาย (ไฟฉาย) หรือสปอตไลท์กับเลเซอร์เกือบทุกชนิด

ตัวสร้างโปรไฟล์ลำแสงเลเซอร์ใช้ในการวัดโปรไฟล์ความเข้มความกว้างและความแตกต่างของลำแสงเลเซอร์

การสะท้อนแบบกระจายของลำแสงเลเซอร์จากพื้นผิวด้านทำให้เกิดรูปแบบจุดที่มีคุณสมบัติที่น่าสนใจ

ควอนตัมกับกระบวนการปล่อยแบบคลาสสิก

กลไกของการสร้างรังสีในเลเซอร์อาศัยการปล่อยที่ถูกกระตุ้นซึ่งพลังงานจะถูกดึงออกมาจากการเปลี่ยนแปลงในอะตอมหรือโมเลกุล นี่เป็นปรากฏการณ์ทางควอนตัมที่ค้นพบโดยAlbert Einsteinซึ่งได้รับความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัมประสิทธิ์ A ที่อธิบายถึงการปลดปล่อยที่เกิดขึ้นเองและค่าสัมประสิทธิ์ Bซึ่งใช้กับการดูดซึมและการปล่อยที่ถูกกระตุ้น อย่างไรก็ตามในกรณีของเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระจะไม่เกี่ยวข้องกับระดับพลังงานปรมาณู ปรากฏว่าการทำงานของอุปกรณ์ที่ค่อนข้างแปลกใหม่นี้สามารถอธิบายได้โดยไม่ต้องอ้างอิงกลศาสตร์ควอนตัม

การวัดภูมิประเทศบนดวงจันทร์ของLidarโดย ภารกิจของ Clementine
Laserlink ชี้ไปยังจุดเครือข่ายไร้สายออปติคอล
เครื่องวัดระยะสูงด้วยเลเซอร์ปรอท (MLA) ของ ยานอวกาศ MESSENGER

เลเซอร์สามารถจำแนกได้ว่าทำงานในโหมดต่อเนื่องหรือโหมดพัลซิ่งขึ้นอยู่กับว่ากำลังส่งออกต่อเนื่องเป็นหลักในช่วงเวลาหนึ่งหรือไม่หรือว่าเอาต์พุตอยู่ในรูปแบบของพัลส์ของแสงในช่วงเวลาหนึ่งหรือระยะเวลาอื่น แน่นอนว่าแม้แต่เลเซอร์ที่มีเอาต์พุตต่อเนื่องตามปกติก็สามารถเปิดและปิดโดยเจตนาในบางอัตราเพื่อสร้างพัลส์ของแสง เมื่ออัตราการมอดูเลตตรงตามเวลาจะขยายช้ากว่าอายุการใช้งานของโพรงและช่วงเวลาที่สามารถเก็บพลังงานไว้ในตัวกลางของการกลึงหรือกลไกการสูบน้ำได้ดังนั้นจึงยังคงจัดอยู่ในประเภทเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องแบบ "มอดูเลต" หรือ "พัลซิ่ง" ไดโอดเลเซอร์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในระบบสื่อสารจัดอยู่ในประเภทนั้น

การทำงานของคลื่นอย่างต่อเนื่อง

การใช้งานเลเซอร์บางอย่างขึ้นอยู่กับลำแสงที่มีกำลังขับคงที่ตลอดเวลา เลเซอร์ดังกล่าวเรียกว่าคลื่นต่อเนื่อง ( CW ) เลเซอร์หลายประเภทสามารถทำงานในโหมดคลื่นต่อเนื่องเพื่อตอบสนองการใช้งานดังกล่าว เลเซอร์เหล่านี้หลายตัวจะเลเซอร์ในโหมดตามยาวหลายโหมดในเวลาเดียวกันและการเต้นระหว่างความถี่แสงที่แตกต่างกันเล็กน้อยของการสั่นเหล่านั้นในความเป็นจริงจะสร้างความแตกต่างของแอมพลิจูดในสเกลเวลาที่สั้นกว่าเวลาไป - กลับ (ซึ่งกันและกันของความถี่ ระยะห่างระหว่างโหมด) โดยทั่วไปไม่กี่นาโนวินาทีหรือน้อยกว่า ในกรณีส่วนใหญ่เลเซอร์เหล่านี้ยังคงเรียกว่า "คลื่นต่อเนื่อง" เนื่องจากกำลังส่งออกจะคงที่เมื่อเฉลี่ยในช่วงเวลาใด ๆ ที่ยาวนานขึ้นโดยรูปแบบพลังงานความถี่สูงมากจะมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยในการใช้งานที่ต้องการ (อย่างไรก็ตามคำนี้ไม่ได้ใช้กับเลเซอร์ที่ล็อกโหมดซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อสร้างพัลส์ที่สั้นมากในอัตราเวลาไป - กลับ)

สำหรับการทำงานของคลื่นอย่างต่อเนื่องจำเป็นสำหรับการผกผันประชากรของตัวกลางที่ได้รับจะต้องเติมเต็มอย่างต่อเนื่องโดยแหล่งกำเนิดปั๊มที่มั่นคง ในสื่อบางชนิดสิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ ในเลเซอร์อื่น ๆ บางชนิดจำเป็นต้องใช้การปั๊มเลเซอร์ในระดับพลังงานต่อเนื่องที่สูงมากซึ่งจะไม่สามารถใช้งานได้จริงหรือทำลายเลเซอร์โดยการผลิตความร้อนที่มากเกินไป เลเซอร์ดังกล่าวไม่สามารถทำงานในโหมด CW ได้

การทำงานของพัลซิ่ง

การทำงานของเลเซอร์แบบพัลซิ่งหมายถึงเลเซอร์ใด ๆ ที่ไม่ได้จัดว่าเป็นคลื่นต่อเนื่องดังนั้นกำลังแสงจะปรากฏเป็นพัลส์ของช่วงเวลาหนึ่งในอัตราการทำซ้ำบางช่วง สิ่งนี้ครอบคลุมเทคโนโลยีที่หลากหลายที่ตอบสนองแรงจูงใจที่แตกต่างกันหลายประการ เลเซอร์บางตัวเกิดการสั่นเพียงเพราะไม่สามารถทำงานในโหมดต่อเนื่องได้

ในกรณีอื่น ๆ แอปพลิเคชันต้องการการผลิตพัลส์ที่มีพลังงานมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากพลังงานพัลส์เท่ากับกำลังเฉลี่ยหารด้วยอัตราการทำซ้ำบางครั้งเป้าหมายนี้สามารถทำได้โดยการลดอัตราของพัลส์เพื่อให้สามารถสร้างพลังงานระหว่างพัลส์ได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่นในการระเหยด้วยเลเซอร์วัสดุจำนวนเล็กน้อยที่พื้นผิวของชิ้นงานสามารถระเหยได้หากได้รับความร้อนในเวลาอันสั้นในขณะที่การจ่ายพลังงานจะค่อยๆช่วยให้ความร้อนถูกดูดซึมเข้าสู่ส่วนใหญ่ของ ชิ้นส่วนไม่เคยมีอุณหภูมิสูงพอที่จุดใดจุดหนึ่ง

แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ อาศัยพลังพัลส์สูงสุด (แทนที่จะเป็นพลังงานในพัลส์) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์แสงที่ไม่ใช่เชิงเส้น สำหรับพลังงานชีพจรที่กำหนดนี้ต้องสร้างพัลส์ของระยะเวลาที่สั้นที่สุดใช้เทคนิคเช่นQ-สลับ

แบนด์วิดท์ออปติคัลของพัลส์ต้องไม่แคบกว่าความกว้างพัลส์ซึ่งกันและกัน ในกรณีของพัลส์ที่สั้นมากนั่นหมายถึงการหลุดผ่านแบนด์วิดท์จำนวนมากซึ่งค่อนข้างตรงกันข้ามกับแบนด์วิดท์ที่แคบมากโดยทั่วไปของเลเซอร์ CW ตัวกลางในการเคลือบสีในเลเซอร์สีย้อมบางชนิดและเลเซอร์โซลิดสเตตของไวโบรนิกสร้างการรับแสงบนแบนด์วิดท์ที่กว้างทำให้เลเซอร์เป็นไปได้ซึ่งสามารถสร้างพัลส์ของแสงได้ในระยะสั้นเพียงไม่กี่เฟมโตวินาที (10 −15วินาที)

Q- การสลับ

ในเลเซอร์ Q-switched การผกผันของประชากรจะได้รับอนุญาตให้สร้างขึ้นโดยการแนะนำการสูญเสียภายในตัวสะท้อนซึ่งเกินกว่าที่จะได้รับของตัวกลาง นอกจากนี้ยังสามารถอธิบายได้ว่าเป็นการลดปัจจัยคุณภาพหรือ 'Q' ของโพรง จากนั้นหลังจากพลังงานของปั๊มที่เก็บไว้ในตัวกลางเลเซอร์เข้าใกล้ระดับสูงสุดที่เป็นไปได้กลไกการสูญเสียที่แนะนำ (มักเป็นองค์ประกอบอิเล็กโทร - หรืออะคูสโต - ออปติคอล) จะถูกลบออกอย่างรวดเร็ว (หรือเกิดขึ้นเองในอุปกรณ์พาสซีฟ) เพื่อเริ่มต้นซึ่งได้รับพลังงานที่เก็บไว้อย่างรวดเร็วในตัวกลางรับ ส่งผลให้พัลส์สั้น ๆ รวมพลังงานนั้นเข้าด้วยกันจึงมีกำลังไฟสูงสุด

การล็อกโหมด

เลเซอร์โหมดล็อคความสามารถในการเปล่งพัลส์สั้นมากในการสั่งซื้อของนับของpicosecondsลงไปน้อยกว่า 10 femtoseconds พัลส์เหล่านี้จะทำซ้ำในเวลาเดินทางไปกลับนั่นคือเวลาที่ต้องใช้แสงในการเดินทางรอบเดียวระหว่างกระจกที่ประกอบด้วยตัวสะท้อนเสียง เนื่องจากขีด จำกัด ฟูริเยร์ (หรือที่เรียกว่าความไม่แน่นอนของเวลาพลังงาน) พัลส์ของความยาวชั่วขณะสั้น ๆ ดังกล่าวจึงมีสเปกตรัมกระจายไปทั่วแบนด์วิธจำนวนมาก ดังนั้นสื่อขยายดังกล่าวจะต้องมีแบนด์วิดท์ขยายกว้างเพียงพอที่จะขยายความถี่เหล่านั้น ตัวอย่างของวัสดุที่เหมาะสมคือไททาเนียม - พลอยไพลินที่ปลูกด้วยวัสดุเทียม( Ti: ไพลิน ) ซึ่งมีแบนด์วิดท์ที่กว้างมากและสามารถผลิตพัลส์ได้ในระยะเวลาเพียงไม่กี่เฟมโตวินาที

เลเซอร์โหมดล็อคดังกล่าวเป็นเครื่องมือที่หลากหลายที่สุดสำหรับการวิจัยกระบวนการที่เกิดขึ้นบนตาชั่งเวลาสั้นมาก (เรียกว่าฟิสิกส์ femtosecond, เคมี femtosecondและวิทยาศาสตร์เร็วมาก ) สำหรับการเพิ่มผลของการไม่เป็นเชิงเส้นในวัสดุออปติคอล (เช่นในรุ่นที่สองฮาร์โมนิ , พารา การแปลงลง , oscillators พาราแสงและชอบ) เนื่องจากกำลังไฟสูงสุดที่มากและความสามารถในการสร้างรถไฟเฟสที่เสถียรของเลเซอร์พัลส์ที่เร็วมากเลเซอร์ความเร็วพิเศษแบบล็อคโหมดจึงรองรับการใช้งานมาตรวิทยาและสเปกโทรสโกปีที่แม่นยำ [24]

ปั๊มพัลซิ่ง

อีกวิธีหนึ่งในการทำงานของเลเซอร์พัลซิ่งคือการปั๊มวัสดุเลเซอร์ด้วยแหล่งกำเนิดที่เป็นพัลส์เองไม่ว่าจะผ่านการชาร์จแบบอิเล็กทรอนิกส์ในกรณีของหลอดแฟลชหรือเลเซอร์อื่นที่มีการพัลซิ่งอยู่แล้ว ในอดีตการปั๊มพัลซิ่งถูกนำมาใช้กับเลเซอร์สีย้อมซึ่งอายุการใช้งานของโมเลกุลสีย้อมกลับสั้นมากจนต้องใช้พลังงานสูงและปั๊มได้อย่างรวดเร็ว วิธีแก้ปัญหานี้คือการชาร์จตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นการปล่อยผ่านหลอดแฟลชทำให้เกิดแฟลชที่รุนแรง นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีการปั๊มพัลซิ่งสำหรับเลเซอร์สามระดับซึ่งระดับพลังงานที่ต่ำกว่าจะมีประชากรสูงอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการหลุดลอกต่อไปจนกว่าอะตอมเหล่านั้นจะคลายตัวสู่สถานะพื้น เลเซอร์เหล่านี้เช่นเลเซอร์ excimer และเลเซอร์ไอทองแดงไม่สามารถใช้งานได้ในโหมด CW

ฐานราก

ในปีพ. ศ. 2460 อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ได้สร้างรากฐานทางทฤษฎีสำหรับเลเซอร์และเครื่องมาเซอร์ในกระดาษZur Quantentheorie der Strahlung (On the Quantum Theory of Radiation) โดยใช้กฎการแผ่รังสีของMax Planckซึ่งมีแนวคิดมาจากสัมประสิทธิ์ความน่าจะเป็นค่าสัมประสิทธิ์ไอน์สไตน์ ) สำหรับการดูดซับการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองและการปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกกระตุ้น [25]ในปีพ. ศ. 2471 รูดอล์ฟดับเบิ้ลยูลาเดนเบิร์กยืนยันการมีอยู่ของปรากฏการณ์ของการปล่อยสารกระตุ้นและการดูดซับเชิงลบ [26]ในปีพ. ศ. 2482 วาเลนตินเอฟาบริกกันต์ทำนายการใช้การปล่อยที่กระตุ้นเพื่อขยายคลื่น "สั้น" [27]ในปีพ. ศ. 2490 วิลลิสอี. แลมบ์และอาร์ซีรีเธอร์ฟอร์ดพบการปล่อยสารกระตุ้นที่ชัดเจนในสเปกตรัมของไฮโดรเจน [26]ในปี 1950 Alfred Kastler (รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 1966) ได้เสนอวิธีการปั๊มด้วยแสงซึ่งได้รับการยืนยันจากการทดลองในอีกสองปีต่อมาโดย Brossel, Kastler และ Winter [28]

มาเซอร์

ในปีพ. ศ. 2494 โจเซฟเวเบอร์ได้ส่งบทความเกี่ยวกับการใช้การปล่อยก๊าซกระตุ้นเพื่อสร้างเครื่องขยายสัญญาณไมโครเวฟไปยังการประชุมวิจัยหลอดสุญญากาศของสถาบันวิศวกรวิทยุในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2495 ที่ออตตาวาออนตาริโอประเทศแคนาดา [29]หลังจากการนำเสนอนี้อาร์ซีเอขอให้เวเบอร์สัมมนาเกี่ยวกับแนวคิดนี้และชาร์ลส์ฮาร์ดทาวน์ส์ขอสำเนากระดาษให้เขา [30]

ในปีพ. ศ. 2496 Charles Hard Townes และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา James P. Gordon และHerbert J. Zeiger ได้ผลิตเครื่องขยายสัญญาณไมโครเวฟเครื่องแรกซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำงานบนหลักการที่คล้ายคลึงกับเลเซอร์ แต่จะขยายรังสีไมโครเวฟมากกว่ารังสีอินฟราเรดหรือรังสีที่มองเห็นได้ maser ของ Townes ไม่สามารถส่งออกต่อเนื่องได้ [31]ในขณะเดียวกันในสหภาพโซเวียตNikolay BasovและAleksandr Prokhorovทำงานอย่างอิสระเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดควอนตัมออสซิลเลเตอร์และแก้ไขปัญหาของระบบผลผลิตต่อเนื่องโดยใช้พลังงานมากกว่าสองระดับ ได้รับสื่อเหล่านี้สามารถปล่อยปล่อยก๊าซกระตุ้นระหว่างสภาพคล่องและสภาพคล่องที่ลดลงไม่ได้ของรัฐพื้นดินที่อำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาที่ประชากรผกผัน ในปีพ. ศ. 2498 Prokhorov และ Basov แนะนำการสูบน้ำด้วยแสงของระบบหลายระดับเพื่อให้ได้การผกผันของประชากรซึ่งต่อมาเป็นวิธีการหลักในการปั๊มด้วยเลเซอร์

Townes รายงานว่านักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงหลายคน ได้แก่Niels Bohr , John von NeumannและLlewellyn Thomas ซึ่งอ้างว่า maser ละเมิดหลักการที่ไม่แน่นอนของ Heisenberg และด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถทำงานได้ คนอื่น ๆ เช่นIsidor RabiและPolykarp Kuschคาดว่าจะทำไม่ได้และไม่คุ้มค่ากับความพยายาม [32]ในปี 1964 Charles H. Townes, Nikolay Basov และ Aleksandr Prokhorov ได้ร่วมกันมอบรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ "สำหรับงานพื้นฐานในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ควอนตัมซึ่งนำไปสู่การสร้างออสซิลเลเตอร์และแอมพลิฟายเออร์โดยใช้ maser – laser หลักการ ".

เลเซอร์

ในเดือนเมษายนปี 1957 Jun-ichi Nishizawaวิศวกรชาวญี่ปุ่นได้เสนอแนวคิดเรื่อง " เครื่องส่งสัญญาณแสงเซมิคอนดักเตอร์ " ในคำขอสิทธิบัตร [33]

เสียงภายนอก
audio icon “ The Man, the Myth, the Laser” , Distillations Podcast, Science History Institute

ในปีเดียวกันนั้นCharles Hard TownesและArthur Leonard Schawlowจากนั้นที่Bell Labsได้เริ่มการศึกษาเรื่อง "optical masers" อินฟราเรดอย่างจริงจัง เมื่อความคิดพัฒนาขึ้นพวกเขาจึงละทิ้งการแผ่รังสีอินฟราเรดเพื่อมุ่งเน้นไปที่แสงที่มองเห็นได้แทน ในปีพ. ศ. 2501 Bell Labs ได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรสำหรับเครื่องฉายแสงที่เสนอ และ Schawlow และ Townes ได้ส่งต้นฉบับของการคำนวณทางทฤษฎีของพวกเขาไปยังPhysical Reviewซึ่งตีพิมพ์ในปี 2501 [34]

สมุดบันทึก LASER:หน้าแรกของสมุดบันทึกซึ่ง Gordon Gould เป็นผู้บัญญัติศัพท์ตัวย่อ LASER และอธิบายองค์ประกอบที่จำเป็นในการสร้าง

พร้อมกันที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย , นักศึกษาปริญญาโทกอร์ดอนโกลด์ได้ทำงานในวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกเกี่ยวกับระดับการใช้พลังงานของตื่นเต้นแทลเลียม เมื่อ Gould และ Townes พบกันพวกเขาพูดถึงการปล่อยรังสีเหมือนเรื่องทั่วไป หลังจากนั้นในเดือนพฤศจิกายน 2500 Gould ได้สังเกตแนวคิดของเขาเกี่ยวกับ "เลเซอร์" ซึ่งรวมถึงการใช้เครื่องสะท้อนเสียงแบบเปิด(ต่อมาเป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์เลเซอร์ที่จำเป็น) ยิ่งไปกว่านั้นในปีพ. ศ. 2501 Prokhorov ได้เสนอโดยอิสระโดยใช้เครื่องสะท้อนเสียงแบบเปิดซึ่งเป็นการเผยแพร่ครั้งแรกของแนวคิดนี้ ในขณะเดียวกัน Schawlow และ Townes ได้ตัดสินใจในการออกแบบเลเซอร์แบบ open-resonator ซึ่งเห็นได้ชัดว่าไม่ทราบถึงสิ่งพิมพ์ของ Prokhorov และงานเลเซอร์ที่ไม่ได้เผยแพร่ของ Gould

ในการประชุมในปี 1959 กอร์ดอนโกลด์ตีพิมพ์อักษรย่อ "เลเซอร์" ในกระดาษแรกเลเซอร์, การขยายแสงโดยการปล่อยการกระตุ้นของรังสี [3] [13]ความตั้งใจของ Gould คือควรใช้คำย่อ "-ASER" ที่แตกต่างกันสำหรับส่วนต่างๆของสเปกตรัม: "XASER" สำหรับรังสีเอกซ์ "UVASER" สำหรับอัลตราไวโอเลต ฯลฯ "LASER" กลายเป็นคำทั่วไป คำศัพท์สำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ใช่ไมโครเวฟแม้ว่า "RASER" จะเป็นที่นิยมในช่วงสั้น ๆ สำหรับแสดงถึงอุปกรณ์เปล่งคลื่นความถี่วิทยุ

บันทึกโกลด์รวมถึงการใช้งานที่เป็นไปได้สำหรับการใช้เลเซอร์เช่นspectrometry , อินเตอร์เฟอ , เรดาร์และนิวเคลียร์ฟิวชัน เขายังคงพัฒนาแนวคิดดังกล่าวต่อไปและยื่นคำขอรับสิทธิบัตรในเดือนเมษายน พ.ศ. 2502 สำนักงานสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาปฏิเสธคำขอของเขาและมอบสิทธิบัตรให้แก่Bell Labsในปีพ. ศ. 2503 ซึ่งก่อให้เกิดการฟ้องร้องเป็นเวลายี่สิบแปดปีโดยมีชื่อเสียงทางวิทยาศาสตร์และเงินในฐานะ เงินเดิมพัน Gould ได้รับสิทธิบัตรเล็กน้อยครั้งแรกในปี 2520 แต่ก็ไม่ถึงปี 2530 เขาได้รับชัยชนะในการฟ้องร้องคดีสิทธิบัตรครั้งสำคัญครั้งแรกเมื่อผู้พิพากษาของรัฐบาลกลางสั่งให้สำนักงานสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาออกสิทธิบัตรให้กับ Gould สำหรับอุปกรณ์เลเซอร์ที่สูบด้วยแสงและปล่อยก๊าซ คำถามเกี่ยวกับวิธีการกำหนดเครดิตสำหรับการประดิษฐ์เลเซอร์ยังคงไม่ได้รับการแก้ไขโดยนักประวัติศาสตร์ [35]

เมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม 1960, ทีโอดอร์เอช Maimanดำเนินการเลเซอร์ทำงานครั้งแรก[36] [37]ที่ฮิวจ์วิจัยห้องปฏิบัติการ , มาลิบูแคลิฟอร์เนียหน้าของทีมวิจัยหลายแห่งรวมถึงบรรดาTownesที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย , อาร์เธอร์ Schawlowที่เบลล์ Labs , [38]และ Gould ที่ บริษัท TRG (Technical Research Group) เลเซอร์ทำงาน Maiman ของใช้flashlamp -pumped สังเคราะห์ทับทิม คริสตัลในการผลิตแสงเลเซอร์สีแดงที่ 694 นาโนเมตรความยาวคลื่น อุปกรณ์มีความสามารถในการทำงานแบบพัลซิ่งเท่านั้นเนื่องจากรูปแบบการออกแบบการสูบน้ำสามระดับ ต่อมาในปีนั้นอาลีชวานักฟิสิกส์ชาวอิหร่านและวิลเลียมอาร์เบนเน็ตต์และโดนัลด์เฮอริออตได้สร้างเลเซอร์แก๊สเครื่องแรกโดยใช้ฮีเลียมและนีออนที่สามารถทำงานต่อเนื่องในอินฟราเรด (สิทธิบัตรของสหรัฐฯ 3,149,290); ต่อมาชวาได้รับรางวัลอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ในปี พ.ศ. 2536 บาซอฟและชวาได้เสนอแนวคิดเลเซอร์ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ ในปีพ. ศ. 2505 โรเบิร์ตเอ็น. ฮอลล์ได้แสดงอุปกรณ์เลเซอร์ไดโอดเครื่องแรกซึ่งทำจากแกลเลียมอาร์เซไนด์และปล่อยออกมาในย่านอินฟราเรดใกล้ของสเปกตรัมที่ 850 นาโนเมตร ต่อมาในปีนั้นNick Holonyakจูเนียร์ได้แสดงเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ตัวแรกที่มีการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ตัวแรกนี้สามารถใช้ได้เฉพาะในการทำงานของพัลส์บีมและเมื่อทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิไนโตรเจนเหลว (77 K) ในปี 1970 Zhores Alferovในสหภาพโซเวียตและ Izuo Hayashi และ Morton Panish จากBell Telephone Laboratoriesได้พัฒนาเลเซอร์ไดโอดที่ทำงานต่อเนื่องในอุณหภูมิห้องและทำงานอย่างต่อเนื่องโดยอิสระโดยใช้โครงสร้างheterojunction

นวัตกรรมล่าสุด

กราฟแสดงประวัติความเข้มของพัลส์เลเซอร์สูงสุดตลอด 40 ปีที่ผ่านมา

ตั้งแต่ช่วงแรกของประวัติศาสตร์เลเซอร์การวิจัยเกี่ยวกับเลเซอร์ได้ผลิตเลเซอร์ประเภทต่างๆที่ได้รับการปรับปรุงและเฉพาะเจาะจงซึ่งปรับให้เหมาะสมกับเป้าหมายด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน ได้แก่ :

  • แถบความยาวคลื่นใหม่
  • กำลังขับเฉลี่ยสูงสุด
  • พลังงานชีพจรสูงสุดสูงสุด
  • พลังชีพจรสูงสุดสูงสุด
  • ระยะเวลาพัลส์เอาต์พุตขั้นต่ำ
  • linewidth ขั้นต่ำ
  • ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุด
  • ต้นทุนขั้นต่ำ

และงานวิจัยนี้ยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้

ในปี 2558 นักวิจัยได้ทำเลเซอร์สีขาวซึ่งมีการปรับแสงด้วยแผ่นนาโนสังเคราะห์ที่ทำจากสังกะสีแคดเมียมกำมะถันและซีลีเนียมซึ่งสามารถปล่อยแสงสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินในสัดส่วนที่แตกต่างกันโดยแต่ละความยาวคลื่นที่มีความยาวคลื่น 191 นาโนเมตร [39] [40] [41]

ในปี 2560 นักวิจัยจากTU Delft ได้แสดงเลเซอร์ไมโครเวฟแยก AC Josephson [42]เนื่องจากเลเซอร์ทำงานในระบบตัวนำยิ่งยวดจึงมีความเสถียรมากกว่าเลเซอร์ที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ อุปกรณ์ที่มีศักยภาพสำหรับการใช้งานในคอมพิวเตอร์ปริมาณ [43]ในปี 2560 นักวิจัยจากTU Munich ได้แสดงให้เห็นถึงเลเซอร์ล็อคโหมดที่เล็กที่สุดที่สามารถปล่อยพัลส์เลเซอร์ picosecond แบบล็อกเฟสคู่ที่มีความถี่ในการทำซ้ำได้สูงถึง 200 GHz [24]

ในปี 2560 นักวิจัยจากPhysikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)ร่วมกับนักวิจัยชาวสหรัฐฯจากJILAซึ่งเป็นสถาบันร่วมของ National Institute of Standards and Technology (NIST) และUniversity of Colorado Boulderได้สร้างสถิติโลกใหม่ด้วยการพัฒนา เออร์เบียม - ไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีความกว้างเพียง 10 มิลลิเฮิรตซ์ [44] [45]

ความยาวคลื่นของเลเซอร์ที่มีจำหน่ายทั่วไป ประเภทเลเซอร์ที่มีเส้นเลเซอร์แตกต่างกันจะแสดงอยู่เหนือแถบความยาวคลื่นในขณะที่ด้านล่างนี้จะแสดงเลเซอร์ที่สามารถเปล่งออกมาในช่วงความยาวคลื่น สีระบุประเภทของวัสดุเลเซอร์ (ดูคำอธิบายรูปสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม)

เลเซอร์แก๊ส

หลังจากการประดิษฐ์เลเซอร์ก๊าซ HeNe พบว่ามีการปล่อยก๊าซอื่น ๆ อีกมากมายเพื่อขยายแสงให้สอดคล้องกัน เลเซอร์ก๊าซที่ใช้ก๊าซหลายชนิดถูกสร้างขึ้นและใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆมากมาย ฮีเลียมนีออนเลเซอร์ (Hene) สามารถทำงานที่จำนวนของความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน แต่ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อ Lase ที่ 633 นาโนเมตร; เลเซอร์ที่มีต้นทุนค่อนข้างต่ำ แต่มีความสัมพันธ์กันสูงเป็นเรื่องปกติมากในการวิจัยทางแสงและห้องปฏิบัติการทางการศึกษา เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์เชิงพาณิชย์(CO 2 )สามารถปล่อยออกมาได้หลายร้อยวัตต์ในโหมดเชิงพื้นที่เดียวซึ่งสามารถกระจุกตัวเป็นจุดเล็ก ๆ การปล่อยนี้อยู่ในอินฟราเรดความร้อนที่ 10.6 µm; เลเซอร์ดังกล่าวมักใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับการตัดและการเชื่อม ประสิทธิภาพของเลเซอร์CO 2สูงผิดปกติ: มากกว่า 30% [46] เลเซอร์อาร์กอน - ไอออนสามารถทำงานได้ที่การเปลี่ยนระยะระหว่าง 351 ถึง 528.7 นาโนเมตร ขึ้นอยู่กับการออกแบบออปติคอลหนึ่งหรือหลายช่วงการเปลี่ยนภาพเหล่านี้สามารถทำการกลึงพร้อมกันได้ เส้นที่ใช้กันมากที่สุดคือ 458 นาโนเมตร 488 นาโนเมตรและ 514.5 นาโนเมตร การปล่อยกระแสไฟฟ้าตามขวางของไนโตรเจนในก๊าซที่ความดันบรรยากาศ (TEA) เลเซอร์เป็นเลเซอร์ก๊าซราคาไม่แพงซึ่งมักสร้างขึ้นเองโดยมือสมัครเล่นซึ่งผลิตแสง UV ที่ไม่ต่อเนื่องกันที่ 337.1 นาโนเมตร [47]เลเซอร์ไอออนของโลหะเป็นเลเซอร์ก๊าซที่สร้างความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตที่ลึก ฮีเลียม - เงิน (HeAg) 224 นาโนเมตรและนีออน -ทองแดง (NeCu) 248 นาโนเมตรเป็นสองตัวอย่าง เช่นเดียวกับเลเซอร์ก๊าซแรงดันต่ำสื่อที่ได้รับของเลเซอร์เหล่านี้มีความกว้างของเส้นการสั่นที่ค่อนข้างแคบน้อยกว่า 3 GHz (0.5 พิโคมิเตอร์ ) [48]ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในการเรืองแสงที่ยับยั้งสเปกโตรสโคปีของรามาน

การปล่อยก๊าซโดยไม่ต้องบำรุงรักษาตัวกลางที่ตื่นเต้นกับการผกผันของประชากรแสดงให้เห็นในปี 2535 ในก๊าซโซเดียมและอีกครั้งในปี 2538 ในก๊าซรูบิเดียมโดยทีมงานนานาชาติต่างๆ [49] [50]สิ่งนี้ทำได้โดยการใช้ maser ภายนอกเพื่อทำให้เกิด "ความโปร่งใสของแสง" ในตัวกลางโดยการแนะนำและทำลายการเปลี่ยนอิเล็กตรอนพื้นระหว่างสองเส้นทางเพื่อให้อิเล็กตรอนพื้นดินดูดซับพลังงานใด ๆ ได้เป็นไปได้ ยกเลิก.

เลเซอร์เคมี

เลเซอร์เคมีขับเคลื่อนโดยปฏิกิริยาทางเคมีที่ทำให้พลังงานจำนวนมากถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว เลเซอร์กำลังสูงมากดังกล่าวเป็นที่สนใจของกองทัพโดยเฉพาะอย่างไรก็ตามเลเซอร์เคมีคลื่นต่อเนื่องที่ระดับพลังงานสูงมากซึ่งป้อนโดยกระแสก๊าซได้รับการพัฒนาและมีการใช้งานในอุตสาหกรรมบางประเภท เป็นตัวอย่างในเลเซอร์ไฮโดรเจนฟลูออไร (2700-2900 นาโนเมตร) และเลเซอร์ไฮโดรเจนฟลูออไร (3800 นาโนเมตร) ปฏิกิริยาคือการรวมกันของไฮโดรเจนหรือก๊าซไฮโดรเจนกับผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเอทิลีนในtrifluoride ไนโตรเจน

เลเซอร์ Excimer

Excimer lasersเป็นเลเซอร์แก๊สชนิดพิเศษที่ขับเคลื่อนโดยการปล่อยไฟฟ้าซึ่งตัวกลางของ lasing เป็นexcimerหรือเป็นexciplex ที่แม่นยำกว่าในการออกแบบที่มีอยู่ เหล่านี้เป็นโมเลกุลที่สามารถอยู่กับอะตอมหนึ่งในรัฐอิเล็กทรอนิกส์ตื่นเต้น เมื่อโมเลกุลถ่ายโอนพลังงานกระตุ้นไปยังโฟตอนอะตอมของมันจะไม่ถูกผูกติดกันอีกต่อไปและโมเลกุลจะสลายตัว สิ่งนี้ช่วยลดจำนวนประชากรของสถานะพลังงานที่ต่ำลงอย่างมากซึ่งจะช่วยอำนวยความสะดวกในการผกผันของประชากร Excimers ใช้ในปัจจุบันมีทั้งหมดสารประกอบของก๊าซมีตระกูล ; ก๊าซมีตระกูลเป็นก๊าซเฉื่อยทางเคมีและสามารถสร้างสารประกอบได้ในขณะที่อยู่ในสภาวะตื่นเต้นเท่านั้น โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์ Excimer จะทำงานที่ความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตโดยมีการใช้งานหลัก ๆ รวมถึงเซมิคอนดักเตอร์โฟโตลิโทกราฟีและการผ่าตัดตาด้วยวิธีเลสิก โมเลกุลของ excimer ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ArF (การปล่อยที่ 193 นาโนเมตร), KrCl (222 นาโนเมตร), KrF (248 นาโนเมตร), XeCl (308 นาโนเมตร) และ XeF (351 นาโนเมตร) [51]เลเซอร์ฟลูออรีนระดับโมเลกุลที่เปล่งแสงที่ 157 นาโนเมตรในอัลตราไวโอเลตสูญญากาศบางครั้งเรียกว่าเลเซอร์เอ็กซิเมอร์อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นการเรียกชื่อที่ไม่ถูกต้องเนื่องจาก F 2เป็นสารประกอบที่เสถียร

เลเซอร์โซลิดสเตต

FASOR 50 W ขึ้นอยู่กับเลเซอร์ Nd: YAG ที่ใช้ที่ Starfire Optical Range

เลเซอร์โซลิดสเตตใช้แท่งผลึกหรือแก้วซึ่ง "เจือ" ด้วยไอออนที่ให้สถานะพลังงานที่ต้องการ ตัวอย่างเช่นเลเซอร์ที่ใช้งานได้เครื่องแรกคือเลเซอร์ทับทิมที่ทำจากทับทิม ( โครอเนียมที่มีโครเมียม - คอรันดัมที่มีโครเมียม ) การผกผันของประชากรได้รับการดูแลอย่างแท้จริงในสารเจือปน วัสดุเหล่านี้ถูกสูบด้วยแสงโดยใช้ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าความยาวคลื่นของ lasing ซึ่งมักมาจากหลอดแฟลชหรือจากเลเซอร์อื่น การใช้คำว่า "โซลิดสเตต" ในฟิสิกส์เลเซอร์นั้นแคบกว่าการใช้งานทั่วไป เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ (ไดโอดเลเซอร์) มักไม่เรียกว่าเลเซอร์โซลิดสเตต

นีโอดิเมียมเป็นสารเจือปนที่พบได้ทั่วไปในผลึกเลเซอร์โซลิดสเตตหลายชนิดได้แก่yttrium orthovanadate ( Nd: YVO 4 ), yttrium lithium fluoride ( Nd: YLF ) และyttrium aluminium garnet ( Nd: YAG ) เลเซอร์ทั้งหมดนี้สามารถผลิตพลังงานสูงในสเปกตรัมอินฟราเรดที่ 1,064 นาโนเมตร พวกเขาจะใช้สำหรับการตัดเชื่อมและเครื่องหมายของโลหะและวัสดุอื่น ๆ และยังอยู่ในสเปกโทรสโกและสูบน้ำเลเซอร์สีย้อม เลเซอร์เหล่านี้จะยังเป็นปกติความถี่สองเท่า , สามเท่าหรือปากต่อปากในการผลิต 532 นาโนเมตร (สีเขียวที่มองเห็น) 355 นาโนเมตรและ 266 นาโนเมตร ( UV ) คานตามลำดับ เลเซอร์โซลิดสเตต (DPSS) แบบไดโอดสูบความถี่เพิ่มเป็นสองเท่าใช้ในการสร้างตัวชี้เลเซอร์สีเขียวสดใส

Ytterbium , holmium , thuliumและerbiumเป็น "สารเจือปน" ทั่วไปอื่น ๆ ในเลเซอร์โซลิดสเตท [52] Ytterbium ใช้ในผลึกเช่น Yb: YAG, Yb: KGW, Yb: KYW, Yb: SYS, Yb: BOYS, Yb: CaF 2โดยปกติจะทำงานประมาณ 1,020–1050 นาโนเมตร อาจมีประสิทธิภาพสูงและมีกำลังสูงเนื่องจากข้อบกพร่องทางควอนตัมเล็กน้อย พลังที่สูงมากในพัลส์สั้นพิเศษสามารถทำได้ด้วย Yb: YAG คริสตัล YAG แบบโฮลเมียมจะปล่อยออกมาที่ 2097 นาโนเมตรและสร้างเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพในการทำงานที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดที่ดูดซับอย่างมากโดยเนื้อเยื่อที่มีน้ำ โดยปกติแล้ว Ho-YAG จะทำงานในโหมดพัลซิ่งและส่งผ่านอุปกรณ์ผ่าตัดด้วยใยแก้วนำแสงเพื่อฟื้นฟูข้อต่อกำจัดเน่าออกจากฟันทำให้กลายเป็นมะเร็งและบดไตและนิ่วในถุงน้ำดี

ไทเทเนียม -doped ไพลิน ( Ti: ไพลิน ) ผลิตสูงพริ้ง อินฟราเรดเลเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับสเปกโทรสโก นอกจากนี้ยังมีความโดดเด่นในการใช้เป็นเลเซอร์ที่ล็อกโหมดซึ่งจะผลิตพัลส์สั้นๆ ที่มีกำลังสูงสุดสูงมาก

ข้อ จำกัด ด้านความร้อนในเลเซอร์โซลิดสเตทเกิดจากกำลังปั๊มที่ไม่ได้แปลงกลับซึ่งทำให้ตัวกลางร้อนขึ้น ความร้อนนี้เมื่อประกอบกับค่าสัมประสิทธิ์เทอร์โมออปติกที่สูง (d n / d T ) อาจทำให้เกิดเลนส์ระบายความร้อนและลดประสิทธิภาพของควอนตัมได้ เลเซอร์ไดโอดสูบบาง ๆจะเอาชนะปัญหาเหล่านี้ได้ด้วยการมีตัวกลางที่บางกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของคานปั๊มมาก ซึ่งจะช่วยให้วัสดุมีอุณหภูมิที่สม่ำเสมอมากขึ้น แสดงให้เห็นว่าเลเซอร์ดิสก์บางสามารถผลิตคานได้ถึงหนึ่งกิโลวัตต์ [53]

เลเซอร์ไฟเบอร์

solid-state เลเซอร์หรือเครื่องขยายเสียงเลเซอร์ที่แสงเป็นแนวทางที่เกิดจากการสะท้อนภายในทั้งหมดในโหมดเดียวใยแก้วนำแสงที่เรียกว่าแทนไฟเบอร์เลเซอร์ การนำทางของแสงช่วยให้พื้นที่รับแสงที่ยาวมากทำให้มีสภาพการระบายความร้อนที่ดี เส้นใยมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูงซึ่งช่วยให้ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้คุณสมบัติการนำคลื่นของเส้นใยมีแนวโน้มที่จะลดการบิดเบือนความร้อนของลำแสง เออร์เบียมและอิออนอิตเทอร์เบียมเป็นสิ่งมีชีวิตที่พบได้ทั่วไปในเลเซอร์ดังกล่าว

ค่อนข้างบ่อย, เส้นใยเลเซอร์ถูกออกแบบมาเป็นเส้นใยดับเบิลเกราะ เส้นใยประเภทนี้ประกอบด้วยแกนเส้นใยหุ้มด้านในและหุ้มด้านนอก ดัชนีของชั้นศูนย์กลางสามชั้นถูกเลือกเพื่อให้แกนเส้นใยทำหน้าที่เป็นเส้นใยโหมดเดียวสำหรับการปล่อยแสงเลเซอร์ในขณะที่แผ่นปิดด้านนอกทำหน้าที่เป็นแกนหลายโหมดสำหรับเลเซอร์ปั๊ม สิ่งนี้ช่วยให้ปั๊มกระจายพลังงานจำนวนมากเข้าและผ่านบริเวณแกนในที่ใช้งานได้ในขณะที่ยังมีรูรับแสง (NA) ที่เป็นตัวเลขสูงเพื่อให้มีเงื่อนไขในการเปิดตัวที่ง่าย

สามารถใช้ไฟปั๊มได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการสร้างไฟเบอร์ดิสก์เลเซอร์หรือเลเซอร์แบบซ้อนกัน

เลเซอร์ไฟเบอร์มีขีด จำกัด พื้นฐานที่ความเข้มของแสงในเส้นใยต้องไม่สูงมากจนความไม่เป็นเชิงเส้นของแสงที่เกิดจากความแรงของสนามไฟฟ้าในพื้นที่อาจมีความโดดเด่นและป้องกันการทำงานของเลเซอร์และ / หรือนำไปสู่การทำลายวัสดุของเส้นใย ผลกระทบนี้จะเรียกว่าphotodarkening ในวัสดุเลเซอร์จำนวนมากการระบายความร้อนไม่ได้มีประสิทธิภาพมากนักและเป็นการยากที่จะแยกผลกระทบของการทำแสงจากแสงออกจากผลกระทบด้านความร้อน แต่การทดลองในเส้นใยแสดงให้เห็นว่าการเกิดแสงสามารถนำมาประกอบกับการก่อตัวของศูนย์สีที่มีอายุยืนยาวได้ [ ต้องการอ้างอิง ]

เลเซอร์คริสตัลโฟโตนิก

เลเซอร์คริสตัลโฟโตนิกเป็นเลเซอร์ที่ใช้โครงสร้างนาโนที่ให้การ จำกัด โหมดและความหนาแน่นของโครงสร้างสถานะออปติคอล (DOS) ที่จำเป็นสำหรับการตอบรับที่จะเกิดขึ้น [ ต้องการคำชี้แจง ]พวกมันมีขนาดโดยทั่วไปในระดับไมโครมิเตอร์[ พิรุธ ]และสามารถปรับแต่งได้บนแถบของผลึกโฟโตนิก [54] [ ต้องการคำชี้แจง ]

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

เลเซอร์ไดโอดเชิงพาณิชย์ 'กระป๋องปิด' ขนาด 5.6 มม. เช่นที่ใช้ใน เครื่องเล่นซีดีหรือ ดีวีดี

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์คือไดโอดที่สูบด้วยไฟฟ้า การรวมกันใหม่ของอิเล็กตรอนและโฮลที่สร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าที่ใช้จะทำให้ได้รับแสง การสะท้อนจากปลายคริสตัลก่อให้เกิดตัวสะท้อนแสงแม้ว่าตัวสะท้อนจะสามารถอยู่ภายนอกเซมิคอนดักเตอร์ได้ในบางรูปแบบ

ไดโอดเลเซอร์เชิงพาณิชย์ปล่อยที่ความยาวคลื่นตั้งแต่ 375 นาโนเมตรถึง 3500 นาโนเมตร [55]ต่ำถึงปานกลางเลเซอร์ไดโอดพลังงานที่ใช้ในการชี้เลเซอร์ , เครื่องพิมพ์เลเซอร์และเครื่องเล่น CD / DVD เลเซอร์ไดโอดมักใช้เพื่อปั๊มเลเซอร์อื่น ๆ ที่มีประสิทธิภาพสูง ไดโอดเลเซอร์อุตสาหกรรมกำลังสูงสุดที่มีกำลังถึง 20 กิโลวัตต์ถูกใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับการตัดและเชื่อม [56]เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ภายนอกช่องมีสารกึ่งตัวนำที่ใช้งานอยู่ในโพรงขนาดใหญ่ อุปกรณ์เหล่านี้สามารถสร้างเอาต์พุตกำลังสูงที่มีคุณภาพของลำแสงที่ดีการแผ่รังสีเส้นความยาวคลื่นแคบที่ปรับความยาวคลื่นหรือเลเซอร์พัลส์สั้นพิเศษ

ในปี 2555 NichiaและOSRAM ได้พัฒนาและผลิตไดโอดเลเซอร์สีเขียวกำลังสูงในเชิงพาณิชย์ (515/520 นาโนเมตร) ซึ่งแข่งขันกับเลเซอร์โซลิดสเตตแบบปั๊มไดโอดแบบเดิม [57] [58]

เลเซอร์เปล่งพื้นผิวโพรงในแนวตั้ง ( VCSELs ) เป็นเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีทิศทางการแผ่รังสีตั้งฉากกับพื้นผิวของเวเฟอร์ โดยทั่วไปอุปกรณ์ VCSEL จะมีลำแสงออกเป็นวงกลมมากกว่าเลเซอร์ไดโอดทั่วไป ในปี 2548 มี VCSEL เพียง 850 นาโนเมตรเท่านั้นที่สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางโดยมี VCSEL 1300 นาโนเมตรที่เริ่มวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์อุปกรณ์[59]และ 1550 นาโนเมตรเป็นพื้นที่สำหรับการวิจัย VECSELเป็นVCSELช่องภายนอก ควอนตัมเลเซอร์น้ำตกมีเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีการเปลี่ยนแปลงการใช้งานระหว่างพลังงานย่อยวงดนตรีของอิเล็กตรอนในโครงสร้างที่มีหลายหลุมควอนตัม

การพัฒนาของซิลิกอนเลเซอร์มีความสำคัญในด้านการใช้คอมพิวเตอร์ออปติคอล ซิลิคอนเป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับวงจรรวมดังนั้นจึงสามารถประดิษฐ์ส่วนประกอบโฟโตนิกอิเล็กทรอนิกส์และซิลิคอน (เช่นการเชื่อมต่อแบบออปติคัล ) บนชิปเดียวกันได้ น่าเสียดายที่ซิลิกอนเป็นวัสดุการกลึงที่ยากที่จะจัดการเนื่องจากมีคุณสมบัติบางประการที่ปิดกั้นการกลึง อย่างไรก็ตามเมื่อไม่นานมานี้ทีมงานได้ผลิตเลเซอร์ซิลิกอนด้วยวิธีการต่างๆเช่นการประดิษฐ์วัสดุเคลือบจากซิลิกอนและวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ เช่นอินเดียม (III) ฟอสไฟด์หรือแกลเลียม (III) อาร์เซไนด์ซึ่งช่วยให้แสงที่สอดคล้องกันสามารถผลิตได้จากซิลิคอน เหล่านี้เรียกว่าซิลิกอนเลเซอร์ไฮบริด การพัฒนาล่าสุดยังแสดงให้เห็นถึงการใช้เลเซอร์นาโนไวร์แบบเสาหินโดยตรงบนซิลิกอนสำหรับการเชื่อมต่อแบบออปติคัลซึ่งปูทางไปสู่การใช้งานระดับชิป [60]เลเซอร์เส้นลวดนาโนที่มีโครงสร้างต่างกันเหล่านี้ซึ่งสามารถเชื่อมต่อระหว่างกันด้วยแสงในซิลิคอนยังสามารถปล่อยพัลส์ picosecond ที่ล็อกเฟสไว้เป็นคู่ด้วยความถี่การทำซ้ำได้สูงถึง 200 GHz ทำให้สามารถประมวลผลสัญญาณออปติคัลบนชิปได้ [24]อีกประเภทหนึ่งคือเลเซอร์รามานซึ่งใช้ประโยชน์จากการกระเจิงของรามานในการผลิตเลเซอร์จากวัสดุเช่นซิลิกอน

เลเซอร์ย้อมสี

ภาพระยะใกล้ของเลเซอร์สีย้อมบนโต๊ะที่ใช้ Rhodamine 6G

เลเซอร์ย้อมใช้สีย้อมออร์แกนิกเป็นตัวกลางในการขยาย สเปกตรัมการขยายกว้างของสีย้อมที่มีอยู่หรือส่วนผสมของสีย้อมช่วยให้เลเซอร์เหล่านี้สามารถปรับแต่งได้สูงหรือสร้างพัลส์ที่มีระยะเวลาสั้นมาก ( ตามลำดับไม่กี่femtoseconds ) แม้ว่าเลเซอร์ที่ปรับค่าได้เหล่านี้ส่วนใหญ่จะรู้จักกันในรูปของเหลว แต่นักวิจัยยังได้แสดงให้เห็นถึงการปล่อยก๊าซที่สามารถปรับค่าได้ในเส้นขอบแคบในการกำหนดค่าออสซิลเลเตอร์แบบกระจายซึ่งรวมเอาสารย้อมสีโซลิดสเตต ในรูปแบบที่แพร่หลายที่สุดเลเซอร์สีย้อมสถานะของแข็งเหล่านี้ใช้โพลีเมอร์เจือสีย้อมเป็นสื่อเลเซอร์

เลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ

เลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ FELIXที่ FOM Institute for Plasma Physics Rijnhuizen, Nieuwegein

เลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระหรือ FEL สร้างรังสีกำลังสูงที่สอดคล้องกันซึ่งสามารถปรับได้อย่างกว้างขวางในปัจจุบันมีความยาวคลื่นตั้งแต่ไมโครเวฟผ่านรังสีเทราเฮิร์ตซ์และอินฟราเรดไปยังสเปกตรัมที่มองเห็นได้ไปจนถึงรังสีเอกซ์อ่อน พวกมันมีช่วงความถี่ที่กว้างที่สุดของเลเซอร์ทุกประเภท ในขณะที่ลำแสง FEL มีลักษณะทางแสงเช่นเดียวกับเลเซอร์อื่น ๆ เช่นการแผ่รังสีที่สอดคล้องกันการทำงานของ FEL นั้นค่อนข้างแตกต่างกัน ซึ่งแตกต่างจากเลเซอร์แก๊สของเหลวหรือสถานะของแข็งซึ่งอาศัยสถานะอะตอมหรือโมเลกุลที่ถูกผูกมัด FEL ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแบบสัมพันธ์เป็นตัวกลางในการหลอมด้วยเหตุนี้คำว่าอิเล็กตรอนอิสระ

สื่อแปลกใหม่

การแสวงหาเลเซอร์พลังงานควอนตัมสูงโดยใช้การเปลี่ยนระหว่างสถานะไอโซเมอริกของนิวเคลียสอะตอมเป็นเรื่องของการวิจัยทางวิชาการที่หลากหลายตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 ส่วนใหญ่สรุปไว้ในบทความวิจารณ์สามบทความ [61] [62] [63]งานวิจัยนี้มีขอบเขตในระดับสากล แต่ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในอดีตสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกา ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังคงมองโลกในแง่ดีว่าการพัฒนาใกล้เข้ามาแล้ว แต่เลเซอร์แกมมาที่ใช้งานได้ก็ยังไม่ได้รับรู้ [64]

บางส่วนของการศึกษาต้นถูกนำไปสู่ห้วงสั้นนิวตรอนที่น่าตื่นเต้นรัฐ isomer บนในของแข็งเพื่อการเปลี่ยนแปลงรังสีแกมมาจะได้ประโยชน์จากเส้นตีบของผลMössbauer [65] [66]ร่วมกันคาดว่าจะได้เปรียบหลายประการจากการสูบน้ำสองขั้นตอนของระบบสามระดับ [67]เป็นที่คาดเดาได้ว่านิวเคลียสของอะตอมซึ่งฝังอยู่ในสนามใกล้ของเมฆอิเล็กตรอนที่มีการสั่นอย่างสอดคล้องกันซึ่งขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์จะได้สัมผัสกับสนามไดโพลที่ใหญ่กว่าเลเซอร์ขับรถ [68] [69]นอกจากนี้ความไม่เป็นเชิงเส้นของเมฆที่สั่นจะทำให้เกิดทั้งฮาร์โมนิกเชิงพื้นที่และชั่วคราวดังนั้นการเปลี่ยนนิวเคลียร์ของความมีหลายขั้วที่สูงขึ้นจึงสามารถขับเคลื่อนด้วยความถี่เลเซอร์ที่ทวีคูณ [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76]

ในเดือนกันยายน 2550 BBC Newsรายงานว่ามีการคาดเดาเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้การทำลายล้างโพซิตรอน เพื่อขับเลเซอร์รังสีแกมมาที่ทรงพลังมาก [77]ดร. เดวิดแคสซิดีแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียริเวอร์ไซด์เสนอว่าเลเซอร์ชนิดนี้สามารถใช้จุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้โดยแทนที่ธนาคารของเลเซอร์หลายร้อยแห่งที่ใช้ในการทดลองฟิวชั่นที่กักขังเฉื่อย [77]

นอกจากนี้ยังมีการเสนอเลเซอร์เอ็กซ์เรย์จากอวกาศที่สูบด้วยการระเบิดของนิวเคลียร์ให้เป็นอาวุธต่อต้านขีปนาวุธ [78] [79]อุปกรณ์ดังกล่าวน่าจะเป็นอาวุธยิงครั้งเดียว

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตถูกนำไปใช้ในการผลิตแสงเลเซอร์ [80] [81]เซลล์ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตโปรตีนเรืองแสงสีเขียว (GFP) GFP ใช้เป็น "ตัวกลางรับแสง" ของเลเซอร์ซึ่งจะเกิดการขยายแสง จากนั้นเซลล์เหล่านั้นจะถูกวางไว้ระหว่างกระจกเล็ก ๆ สองบานซึ่งมีความยาวเพียง 20 ล้านเมตรซึ่งทำหน้าที่เป็น "ช่องแสงเลเซอร์" ที่แสงสามารถสะท้อนผ่านเซลล์ได้หลายครั้ง เมื่ออาบน้ำเซลล์ด้วยแสงสีน้ำเงินจะเห็นได้ว่ามีการเปล่งแสงเลเซอร์สีเขียวที่พุ่งตรงมาและรุนแรง

เลเซอร์ธรรมชาติ

เช่นเดียวกับนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ก๊าซดาวเคราะห์หรือดาวฤกษ์ที่ฉายรังสีอาจขยายแสงให้เกิดแสงเลเซอร์ตามธรรมชาติ [82] ดาวอังคาร , [83] วีนัสและMWC 349แสดงปรากฏการณ์นี้

เลเซอร์มีขนาดตั้งแต่กล้องจุลทรรศน์ เลเซอร์ไดโอด (บน) กับการใช้งานจำนวนมากไปที่สนามฟุตบอลขนาด นีโอดิเมียมเลเซอร์แก้ว (ล่าง) ใช้สำหรับ ฟิวชั่นที่คุมขังเฉื่อย , อาวุธนิวเคลียร์วิจัยและพลังงานสูงอื่น ๆ การทดลองความหนาแน่นของฟิสิกส์

เมื่อเลเซอร์ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปีพ. ศ. 2503 พวกเขาถูกเรียกว่า "วิธีแก้ปัญหาที่มองหาปัญหา" [84]ตั้งแต่นั้นมาพวกเขาได้กลายเป็นที่แพร่หลายหายูทิลิตี้ในพันของการใช้งานที่แตกต่างกันอย่างมากในส่วนของสังคมสมัยใหม่ทุกคนรวมทั้งผู้บริโภคอิเล็กทรอนิกส์ , เทคโนโลยีสารสนเทศ, วิทยาศาสตร์, ยา, อุตสาหกรรม, การบังคับใช้กฎหมาย , บันเทิง, และทหาร ใยแก้วนำแสงการสื่อสารโดยใช้เลเซอร์เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการสื่อสารที่ทันสมัยช่วยให้บริการเช่นอินเทอร์เน็ต

การใช้เลเซอร์ที่เห็นได้ชัดเจนเป็นครั้งแรกคือเครื่องสแกนบาร์โค้ดของซูเปอร์มาร์เก็ตซึ่งเปิดตัวในปี 2517 เครื่องเล่นlaserdiscซึ่งเปิดตัวในปี 2521 เป็นผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคที่ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกที่มีเลเซอร์ แต่เครื่องเล่นคอมแพคดิสก์เป็นอุปกรณ์เลเซอร์เครื่องแรกที่กลายเป็นเรื่องธรรมดา เริ่มต้นในปี 1982 ตามมาด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์

การใช้งานอื่น ๆ ได้แก่ :

ในปี 2547 ไม่รวมเลเซอร์ไดโอดมีการขายเลเซอร์ประมาณ 131,000 ชิ้นด้วยมูลค่า 2.19 พันล้านเหรียญสหรัฐ [87]ในปีเดียวกันเลเซอร์ไดโอดประมาณ 733 ล้านชิ้นซึ่งมีมูลค่า 3.20 พันล้านเหรียญถูกขายไป [88]

ในทางการแพทย์

เลเซอร์มีประโยชน์หลายอย่างในการแพทย์รวมทั้งการผ่าตัดเลเซอร์ (โดยเฉพาะการผ่าตัดตา ), การรักษาด้วยเลเซอร์, นิ่วในไตการรักษาophthalmoscopyและทรีทเมนท์ดูแลผิวเครื่องสำอางเช่นสิวรักษาเซลลูไลท์และstriaeการลดและกำจัดขน

เลเซอร์ใช้ในการรักษามะเร็งโดยการลดขนาดหรือทำลายเนื้องอกหรือการเจริญเติบโตของมะเร็งก่อนวัย มักใช้ในการรักษามะเร็งผิวเผินที่อยู่บนพื้นผิวของร่างกายหรือเยื่อบุของอวัยวะภายใน พวกเขาจะใช้ในการเป็นโรคมะเร็งผิวหนังเซลล์แรกเริ่มรักษาและขั้นเริ่มต้นมากของคนอื่น ๆ เช่นมะเร็งปากมดลูก , อวัยวะเพศชาย , ช่องคลอด , ปากช่องคลอดและไม่ใช่ขนาดเล็กเซลล์มะเร็งปอด การรักษาด้วยเลเซอร์มักจะรวมกับการรักษาอื่น ๆ เช่นการผ่าตัด , เคมีบำบัดหรือรังสีบำบัด เลเซอร์เหนี่ยวนำให้เกิดคั่นระหว่างอุณหภูมิ (LITT) หรือเลเซอร์คั่นระหว่างphotocoagulationใช้เลเซอร์ในการรักษาโรคมะเร็งบางชนิดใช้ hyperthermia ซึ่งใช้ความร้อนเพื่อลดขนาดเนื้องอกโดยการทำลายหรือฆ่าเซลล์มะเร็ง เลเซอร์มีความแม่นยำมากกว่าวิธีการผ่าตัดแบบเดิมและทำให้เกิดความเสียหายน้อยลงเจ็บเลือดบวมและเกิดแผลเป็น ข้อเสียคือศัลยแพทย์ต้องได้รับการฝึกอบรมเฉพาะทาง อาจมีราคาแพงกว่าการรักษาอื่น ๆ [89] [90]

เป็นอาวุธ

อาวุธเลเซอร์เป็นเลเซอร์ที่ใช้เป็นที่กำกับพลังงานอาวุธ

อาวุธยุทโธปกรณ์ทางยุทธวิธีของสหรัฐฯ - อิสราเอล ถูกใช้ในการยิงจรวดและกระสุนปืนใหญ่

งานอดิเรก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักเล่นอดิเรกบางคนสนใจเลเซอร์ เลเซอร์ที่มือสมัครเล่นมักใช้ในระดับ IIIa หรือ IIIb (ดูความปลอดภัย ) แม้ว่าบางคนจะมีประเภท IV ของตนเองก็ตาม [91]อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับมือสมัครเล่นคนอื่น ๆ งานอดิเรกเลเซอร์นั้นพบได้น้อยมากเนื่องจากต้นทุนและอันตรายที่อาจเกิดขึ้น เนื่องจากค่าใช้จ่ายของเลเซอร์, มือสมัครเล่นบางคนใช้วิธีการที่ไม่แพงเพื่อขอรับเลเซอร์เช่นการกอบกู้เลเซอร์ไดโอดจากผู้เล่นเสียดีวีดี (สีแดง), Blu-rayผู้เล่น (สีม่วง) หรือเลเซอร์ไดโอดพลังงานสูงขึ้นจากแผ่นซีดีหรือดีวีดีเตา [92]

มือสมัครเล่นยังได้รับการเกินดุลชีพจรเลเซอร์จากการใช้งานทางทหารที่เกษียณอายุราชการและการปรับเปลี่ยนพวกเขาสำหรับชีพจรภาพสามมิติ มีการใช้พัลซิ่งรูบี้และเลเซอร์ YAG แบบพัลซิ่ง

ตัวอย่างตามอำนาจ

การประยุกต์ใช้เลเซอร์ในการถ่ายภาพด้วย เลนส์ปรับแสงทางดาราศาสตร์

การใช้งานที่แตกต่างกันต้องใช้เลเซอร์ที่มีกำลังขับต่างกัน เลเซอร์ที่สร้างลำแสงต่อเนื่องหรือชุดของพัลส์สั้น ๆ สามารถเปรียบเทียบได้ตามกำลังเฉลี่ย เลเซอร์ที่ผลิตพัลส์ยังสามารถจำแนกตามกำลังสูงสุดของแต่ละพัลส์ พลังสูงสุดของเลเซอร์พัลซิ่งคือขนาดหลายคำสั่งที่มากกว่ากำลังเฉลี่ย กำลังขับเฉลี่ยจะน้อยกว่าพลังงานที่ใช้เสมอ

กำลังไฟฟ้าต่อเนื่องหรือเฉลี่ยที่จำเป็นสำหรับการใช้งานบางอย่าง:
อำนาจ ใช้
1–5 มิลลิวัตต์ ตัวชี้เลเซอร์
5 มิลลิวัตต์ ไดรฟ์ซีดีรอม
5–10 มิลลิวัตต์ เครื่องเล่นดีวีดีหรือไดรฟ์ดีวีดีรอม
100 มิลลิวัตต์ เครื่องเขียนCD-RWความเร็วสูง
250 มิลลิวัตต์ ผู้บริโภค 16 × แผ่น DVD-Rเตา
400 มิลลิวัตต์ บันทึกดีวีดี 24 ×สองชั้น[93]
1 วัตต์ เลเซอร์สีเขียวในการพัฒนาต้นแบบHolographic Versatile Disc
1–20 วัตต์ ผลลัพธ์ของเลเซอร์โซลิดสเตตที่มีจำหน่ายทั่วไปส่วนใหญ่ที่ใช้สำหรับการตัดเฉือนขนาดเล็ก
30–100 ว เลเซอร์ผ่าตัดCO 2แบบปิดผนึกทั่วไป[94]
100–3000 วัตต์ เลเซอร์CO 2ปิดผนึกทั่วไปที่ใช้ในการตัดด้วยเลเซอร์อุตสาหกรรม

ตัวอย่างของระบบพัลซิ่งที่มีกำลังสูงสุดสูง:

  • 700 TW (700 × 10 12 W) - ระบบจุดระเบิดแห่งชาติระบบเลเซอร์ 192 ลำแสง 1.8 เมกะจูลติดกับห้องเป้าหมายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เมตร[95]
  • 10 PW (10 × 10 15 W) - เลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลก ณ ปี 2019 ซึ่งตั้งอยู่ที่โรงงานELI-NPในMăgureleประเทศโรมาเนีย [96]

European laser warning symbol
US laser warning label
ซ้าย: สัญลักษณ์เตือนเลเซอร์ของยุโรปที่จำเป็นสำหรับเลเซอร์คลาส 2 ขึ้นไป ขวา: ป้ายเตือนเลเซอร์ของสหรัฐอเมริกาในกรณีนี้สำหรับเลเซอร์คลาส 3B

แม้แต่เลเซอร์ตัวแรกยังได้รับการยอมรับว่าอาจเป็นอันตราย Theodore Maiman มีลักษณะเป็นเลเซอร์ตัวแรกที่มีพลังของ "Gillette" อันเดียวเนื่องจากสามารถเผาไหม้ผ่านใบมีดโกนGillette ใบเดียวได้ ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับว่าแม้แต่เลเซอร์พลังงานต่ำที่มีกำลังขับเพียงไม่กี่มิลลิวัตต์ก็อาจเป็นอันตรายต่อสายตามนุษย์ได้เมื่อลำแสงกระทบดวงตาโดยตรงหรือหลังจากสะท้อนจากพื้นผิวมันวาว ที่ความยาวคลื่นซึ่งกระจกตาและเลนส์สามารถโฟกัสได้ดีการเชื่อมโยงกันและความแตกต่างของแสงเลเซอร์ที่ต่ำหมายความว่าสามารถโฟกัสด้วยตาไปยังจุดเล็ก ๆ บนเรตินาส่งผลให้เกิดการเผาไหม้เฉพาะที่และความเสียหายถาวรในไม่กี่วินาทีหรือน้อยกว่านั้น เวลา.

โดยทั่วไปเลเซอร์จะมีหมายเลขระดับความปลอดภัยซึ่งระบุว่าเลเซอร์มีอันตรายเพียงใด:

  • Class 1 มีความปลอดภัยโดยเนื้อแท้โดยปกติแล้วเนื่องจากมีไฟอยู่ในกล่องหุ้มเช่นในเครื่องเล่นซีดี
  • Class 2 ปลอดภัยในระหว่างการใช้งานปกติ การสะท้อนการกะพริบของดวงตาจะป้องกันความเสียหาย โดยปกติจะมีกำลังไฟสูงสุด 1 mW ตัวอย่างเช่นตัวชี้เลเซอร์
  • เลเซอร์คลาส 3R (เดิมชื่อ IIIa) มักมีความยาวไม่เกิน 5 มิลลิวัตต์และมีความเสี่ยงเล็กน้อยที่จะเกิดความเสียหายต่อดวงตาภายในช่วงเวลาที่มีการสะท้อนการกะพริบ การจ้องมองเข้าไปในลำแสงดังกล่าวเป็นเวลาหลายวินาทีมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดความเสียหายกับจุดบนเรตินา
  • Class 3B สามารถทำให้เกิดอันตรายต่อดวงตาได้ทันทีเมื่อสัมผัส
  • เลเซอร์ประเภท 4 สามารถทำให้ผิวหนังไหม้ได้และในบางกรณีแม้แต่แสงที่กระจัดกระจายก็อาจทำให้ดวงตาและ / หรือผิวหนังเสียหายได้ เลเซอร์อุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์จำนวนมากอยู่ในระดับนี้

พลังที่ระบุมีไว้สำหรับเลเซอร์แสงที่มองเห็นได้และคลื่นต่อเนื่อง สำหรับเลเซอร์พัลซิ่งและความยาวคลื่นที่มองไม่เห็นจะมีการ จำกัด พลังงานอื่น ๆ ผู้ที่ใช้เลเซอร์คลาส 3B และคลาส 4 สามารถปกป้องดวงตาได้ด้วยแว่นตานิรภัยซึ่งออกแบบมาเพื่อดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะ

เลเซอร์อินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าประมาณ 1.4 ไมโครเมตรมักเรียกกันว่า "ปลอดภัยต่อดวงตา" เนื่องจากกระจกตามีแนวโน้มที่จะดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นเหล่านี้เพื่อปกป้องเรตินาจากความเสียหาย อย่างไรก็ตามฉลาก "ปลอดภัยต่อดวงตา" อาจทำให้เข้าใจผิดได้เนื่องจากใช้กับลำแสงคลื่นต่อเนื่องที่ใช้พลังงานค่อนข้างต่ำเท่านั้น เลเซอร์กำลังสูงหรือQ-switchedที่ความยาวคลื่นเหล่านี้สามารถเผากระจกตาทำให้เกิดอันตรายต่อดวงตาอย่างรุนแรงและแม้แต่เลเซอร์กำลังปานกลางก็สามารถทำร้ายดวงตาได้

เลเซอร์อาจเป็นอันตรายต่อการบินทั้งพลเรือนและทหารเนื่องจากอาจทำให้นักบินเสียสมาธิหรือตาบอดได้ชั่วคราว ดูเลเซอร์และความปลอดภัยในการบินสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมในหัวข้อนี้

กล้องที่ใช้อุปกรณ์ชาร์จไฟอาจมีความไวต่อความเสียหายของเลเซอร์มากกว่าดวงตาทางชีววิทยา [97]

  1. ^ "บีบีซี - 7 คำที่คุณอาจไม่ทราบเป็นคำย่อ" BBC . สืบค้นเมื่อ18 พฤษภาคม 2564 .
  2. ^ "ทำไมต้อง Laser ไม่ได้ 'Z ' " เมอร์เรียมเว็บสเตอร์ สืบค้นเมื่อ18 พฤษภาคม 2564 . 'Laser' เป็นคำย่อ
  3. ^ โกลด์, อาร์กอร์ดอน (2502). "เลเซอร์การขยายแสงโดยการกระตุ้นการแผ่รังสี". ใน Franken, PA; แซนด์ RH (eds.) การประชุมใน Ann Arbor สูบน้ำออปติคอล, มหาวิทยาลัยมิชิแกนที่ 15 มิถุนายนที่ผ่านมา 18 มิถุนายน 1959 น. 128. OCLC  02460155
  4. ^ "เลเซอร์" . Dictionary.com . สืบค้นเมื่อ15 พฤษภาคม 2551 .
  5. ^ เทย์เลอร์, นิค (2000). เลเซอร์: นักประดิษฐ์ที่ได้รับรางวัลโนเบลและสามสิบปีสงครามสิทธิบัตร Simon & Schuster ISBN 978-0684835150.
  6. ^ "แหล่งที่มาเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์บวกสารเรืองแสงเปล่งแสงสีขาวโดยไม่ต้องเสียกำลังใจ"
  7. ^ "เลเซอร์แสง: สีขาวเลเซอร์แสงไฟ LED ท้าทายในการประยุกต์ใช้แสงทิศทาง"
  8. ^ "วิธีการเลเซอร์ขับเคลื่อนไฟหน้าทำงาน" 7 พฤศจิกายน 2554
  9. ^ "แสงเลเซอร์สำหรับไฟหน้า: เทรนด์ล่าสุดของระบบไฟรถยนต์ | OSRAM Automotive" .
  10. ^ "สี่เลเซอร์เหนือพารานอล" . www.eso.org . หอดูดาวยุโรปใต้. สืบค้นเมื่อ9 พฤษภาคม 2559 .
  11. ^ ฟิสิกส์เชิงแนวคิดพอลฮิววิตต์ 2545
  12. ^ "ชอว์โลว์และทาวน์สประดิษฐ์เลเซอร์" . Lucent Technologies ปี 1998 ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 17 ตุลาคม 2006 สืบค้นเมื่อ24 ตุลาคม 2549 .
  13. ^ ชู, สตีเวน ; ทาวน์ส์, ชาร์ลส์ (2546). “ อาเธอร์ชอว์โลว์”. ใน Edward P. Lazear (ed.) บันทึกชีวประวัติ . 83 . สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ. น. 202. ISBN 978-0-309-08699-8.
  14. ^ "ขี้เกียจ" . Dictionary.com . สืบค้นเมื่อ10 ธันวาคม 2554 .
  15. ^ Siegman, Anthony E. (1986). เลเซอร์ หนังสือวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัย. น. 2 . ISBN 978-0-935702-11-8.
  16. ^ Pearsall, Thomas (2020). Quantum Photonics, พิมพ์ครั้งที่ 2 . ตำราบัณฑิตฟิสิกส์. สปริงเกอร์. ดอย : 10.1007 / 978-3-030-47325-9 . ISBN 978-3-030-47324-2.
  17. ^ Pearsall, Thomas (2010). Photonics Essentials, 2nd edition . McGraw-Hill ISBN 978-0-07-162935-5.
  18. ^ Siegman, Anthony E. (1986). เลเซอร์ หนังสือวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัย. น. 4 . ISBN 978-0-935702-11-8.
  19. ^ "เลเซอร์ไนโตรเจน" . แสงและใช้มัน วิทยาศาสตร์อเมริกัน มิถุนายน 2517 น.  40–43 . ISBN 978-0-7167-1185-8.
  20. ^ Pollnau, M. (2018). "แง่มุมเฟสในการปล่อยโฟตอนและการดูดซึม" (PDF) Optica . 5 (4): 465–474 ดอย : 10.1364 / OPTICA.5.000465 .
  21. ^ โพลเนา, ม.; Eichhorn, M. (2020). "ผีเชื่อมโยงกัน, Part I: linewidth ไอเสียแบบ Passive, linewidth เลเซอร์พื้นฐานและ Schawlow-Townes ประมาณ" ความคืบหน้าในควอนตัมอิเล็กทรอนิคส์ 72 : 100255. ดอย : 10.1016 / j.pquantelec.2020.100255 .
  22. ^ Glauber, RJ (2506). "การเชื่อมโยงกันและรัฐไม่ต่อเนื่องกันของสนามรังสี" (PDF) ร่างกาย. รายได้ 131 : 2766–2788
  23. ^ คาร์แมน, GP; McDonald, GS; ใหม่ GHC; Woerdman, JP (พฤศจิกายน 2542). "เลนส์เลเซอร์: โหมดเศษส่วนใน resonators ไม่แน่นอน" ธรรมชาติ . 402 (6758): 138. Bibcode : 1999Natur.402..138K . ดอย : 10.1038 / 45960 . S2CID  205046813 .
  24. ^ เมเยอร์, ​​บี; Regler, ก.; Sterzl, S.; สเต็ตต์เนอร์, T.; Koblmüller, G.; คานิเบอร์, ม.; ลิงเนาบี; ลือดจ์, K.; Finley, JJ (23 พฤษภาคม 2017) "ระยะยาวล็อคเฟสร่วมกันของคู่เต้นของชีพจร picosecond สร้างโดยเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์เส้นลวดนาโน" การสื่อสารธรรมชาติ 8 : 15521. arXiv : 1603.02169 . รหัสไปรษณีย์ : 2017NatCo ... 815521M . ดอย : 10.1038 / ncomms15521 . PMC  5457509 . PMID  28534489
  25. ^ ไอน์สไตน์, A (2460). “ Zur Quantentheorie der Strahlung”. Physikalische Zeitschrift 18 : 121–128. Bibcode : 1917PhyZ ... 18..121E .
  26. ^ a b Steen, WM "Laser Materials Processing", 2nd Ed. พ.ศ. 2541
  27. ^ บาตานี, ดิมิทรี (2004). "Il rischio da laser: cosa è e come affrontarlo; analisi di un problema non così lontano da noi" [ความเสี่ยงจากเลเซอร์: มันคืออะไรและเป็นอย่างไรเมื่อเผชิญกับมัน; การวิเคราะห์ปัญหาที่อยู่ไม่ไกลจากเรา]. wwwold.unimib.it . Programma Corso di Formazione Obbligatorio (in อิตาลี). มหาวิทยาลัย Milano-Bicocca น. 12. ที่เก็บไว้จากเดิม (Powerpoint)เมื่อวันที่ 14 มิถุนายน 2007 สืบค้นเมื่อ1 มกราคม 2550 .
  28. ^ รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2509สุนทรพจน์ในการนำเสนอโดยศาสตราจารย์ Ivar Waller สืบค้นเมื่อ 1 มกราคม 2550.
  29. ^ "บทสัมภาษณ์ประวัติของ American Institute of Physics Oral History with Joseph Weber" . 4 พฤษภาคม 2558
  30. ^ เบอร์โทลอตติมาริโอ (2015). Masers and Lasers: แนวทางประวัติศาสตร์ (2nd ed.) CRC Press. หน้า 89–91 ISBN 978-1-4822-1780-3. สืบค้นเมื่อ15 มีนาคม 2559 .
  31. ^ "คำแนะนำเกี่ยวกับเลเซอร์" . โฮบาร์ต. สืบค้นเมื่อ24 เมษายน 2560 .
  32. เมือง , Charles H. (1999). วิธีเลเซอร์ที่เกิดขึ้น: การผจญภัยของนักวิทยาศาสตร์ , Oxford University Press , ISBN  978-0-19-512268-8 , หน้า 69–70
  33. ^ Nishizawa, Jun-ichi (ธันวาคม 2552). "การขยายความถี่จาก maser เป็นเลเซอร์" . Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol วิทย์ . 85 (10): 454–465 ดอย : 10.2183 / pjab.85.454 .
  34. ^ ชอว์โลว์อาเธอร์; เมืองชาร์ลส์ (2501) "อินฟราเรดและช่างแสง" . รีวิวทางกายภาพ 112 (6): 2483-2492 Bibcode : 1958PhRv..112.1940S . ดอย : 10.1103 / PhysRev.112.1940 .
  35. ^ โจแอนนาลิซ่า Bromberg,เลเซอร์ในอเมริกา 1950-1970 (1991), PP. 74-77ออนไลน์
  36. ^ ไมแมน, TH (1960). "การฉายแสงกระตุ้นในทับทิม". ธรรมชาติ . 187 (4736): 493–494 รหัสไปรษณีย์ : 1960Natur.187..493M . ดอย : 10.1038 / 187493a0 . S2CID  4224209
  37. ^ ทาวน์ส, ชาร์ลส์ฮาร์ด “ เลเซอร์ตัวแรก” . มหาวิทยาลัยชิคาโก สืบค้นเมื่อ15 พฤษภาคม 2551 .
  38. ^ เฮชท์, เจฟฟ์ (2548). บีม: การแข่งขันการทำเลเซอร์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ISBN 978-0-19-514210-5.
  39. ^ "เป็นครั้งแรกที่ส่องเลเซอร์เพียวไวท์" วิทยาศาสตร์ยอดนิยม .
  40. ^ "นักวิจัยสาธิตเลเซอร์สีขาวตัวแรกของโลก" . phys.org .
  41. ^ "นักวิทยาศาสตร์ที่สร้างในที่สุดเลเซอร์และสีขาวมันจะสว่างบ้านของคุณ" gizmodo.com .
  42. ^ "นักวิจัยสาธิตเลเซอร์ชนิดใหม่" . Phys.org . สืบค้นเมื่อ4 มีนาคม 2560 .
  43. ^ แคสสิดี้พิธีกร; บรูโน, ก.; รับเบอร์, ส.; เออร์ฟาน, ม.; คัมฮูเบอร์เจ.; Schouten, RN; Akhmerov, AR; Kouwenhoven, LP (2 มีนาคม 2017). "การสาธิตเลเซอร์ทางแยก ac Josephson". วิทยาศาสตร์ . 355 (6328): 939–942 arXiv : 1703.05404 รหัสไปรษณีย์ : 2017Sci ... 355..939C . ดอย : 10.1126 / science.aah6640 . PMID  28254938 S2CID  1364541
  44. ^ Erika Schow (29 มิถุนายน 2017) "Physikalisch-Technische Bundesanstalt ได้พัฒนาเลเซอร์ที่มีความกว้างเพียง 10 mHz" (ข่าวประชาสัมพันธ์) สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม 2017
  45. ^ Matei, DG; Legero, T.; เฮฟเนอร์, S.; และคณะ (30 มิถุนายน 2560). "เลเซอร์ 1.5 μmพร้อม Linewidth ต่ำกว่า 10 mHz" ร่างกาย. Rev. Lett . 118 (26): 263202. arXiv : 1702.04669 . Bibcode : 2017PhRvL.118z3202M . ดอย : 10.1103 / PhysRevLett.118.263202 . PMID  28707932 S2CID  206293342
  46. ^ โนเลนจิม; Derek Verno "เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์" . ฟิสิกส์เดวิดสัน สืบค้นเมื่อ17 สิงหาคม 2557 .
  47. ^ Csele, Mark (2004). "เลเซอร์ก๊าซไนโตรเจน TEA" . Homebuilt Lasers Page . ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 11 กันยายน 2007 สืบค้นเมื่อ15 กันยายน 2550 .
  48. ^ "Deep UV เลเซอร์" (PDF) Photon ระบบวีนา, Calif. ที่จัดเก็บจากเดิม (PDF)เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2007 สืบค้นเมื่อ27 พฤษภาคม 2550 .
  49. ^ มอมพาร์ตเจ.; กอร์บาลัน, อาร์. (2000). "การเช่าซื้อโดยไม่ผกผัน" . J. Opt. . 2 (3): R7 – R24 รหัสไปรษณีย์ : 2000JOptB ... 2R ... 7M . ดอย : 10.1088 / 1464-4266 / 2/3/201 . S2CID  121209763
  50. ^ ชวา, น. (2543). "เมื่อรู้ว่ามาร์ลัน". บทกวีที่นักฟิสิกส์ควอนตัม: เป็น Festschrift ในเกียรติของ Marlan ทุมสกัลลี เอลส์เวียร์.
  51. ^ Schuocker, D. (1998). คู่มือของ Eurolaser สถาบันการศึกษา สปริงเกอร์. ISBN 978-0-412-81910-0.
  52. ^ เบสไมเคิล; เดคูซาติส, คาซิเมอร์; เอโนคเจย์; ลักษมีนรารัยนันท์, วสุเดชน์; หลี่กุ้ยฟาง; แมคโดนัลด์แคโรลีน; มหาจัน, วิเรนทรา; Stryland, Eric Van (13 พฤศจิกายน 2552). คู่มือของเลนส์พิมพ์ครั้งที่สามปริมาตร v: บรรยากาศทัศนศาสตร์ Modulators, Fiber Optics, X-Ray และนิวตรอนเลนส์ McGraw Hill Professional ISBN 978-0-07-163314-7.
  53. ^ C Stewen, M. Larionov และ A. Giesen, "Yb: YAG เลเซอร์ดิสก์แบบบางที่มีกำลังขับ 1 กิโลวัตต์" ใน OSA Trends in Optics and Photonics, Advanced Solid-State Lasers, H. Injeyan, U. Keller, และ C. Marshall, ed. (Optical Society of America, Washington, DC, 2000) หน้า 35–41
  54. ^ วู, X.; และคณะ (25 ตุลาคม 2547). "เลเซอร์คริสตัลโฟโตนิกอัลตราไวโอเลต". จดหมายฟิสิกส์ประยุกต์ . 85 (17): 3657. arXiv : ฟิสิกส์ / 0,406,005 รหัสไปรษณีย์ : 2004ApPhL..85.3657W . ดอย : 10.1063 / 1.1808888 . S2CID  119460787
  55. ^ “ ตลาดเลเซอร์ไดโอด” . HANEL Photonics สืบค้นเมื่อ26 กันยายน 2557 .
  56. ^ "เลเซอร์ไดโอดโดยตรงกำลังสูงสำหรับตัดและเชื่อม" . www.industrial-lasers.com . สืบค้นเมื่อ11 สิงหาคม 2561 .
  57. ^ "เลเซอร์ไดโอด" . nichia.co.jp .
  58. ^ “ กรีนเลเซอร์” . osram-os.com . 19 สิงหาคม 2558
  59. ^ "เรือ Picolight แรก 4 Gbit / s 1310 นาโนเมตร transceivers VCSEL" เลเซอร์โฟกัสโลกออนไลน์ วันที่ 9 ธันวาคม 2005 ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 13 มีนาคม 2006 สืบค้นเมื่อ27 พฤษภาคม 2549 .
  60. ^ เมเยอร์, ​​บี; Janker, L.; Loitsch, B.; Treu, J.; Kostenbader, T.; Lichtmannecker, S.; Reichert, T.; Morkötter, S.; คานิเบอร์, ม.; Abstreiter, G.; กีส์, ค.; Koblmüller, G.; Finley, JJ (13 มกราคม 2016). "เลเซอร์นาโนแบบ High-βแบบบูรณาการเสาหินบนซิลิคอน" นาโนจดหมาย 16 (1): 152–156 Bibcode : 2016NanoL..16..152M . ดอย : 10.1021 / acs.nanolett.5b03404 . PMID  26618638
  61. ^ บอลด์วิน GC; Solem, JC; Gol'danskii, VI (1981). "แนวทางการพัฒนาเลเซอร์รังสีแกมมา". ความคิดเห็นเกี่ยวกับฟิสิกส์สมัยใหม่ 53 (4): 687–744 รหัสไปรษณีย์ : 1981RvMP ... 53..687B . ดอย : 10.1103 / RevModPhys.53.687 .
  62. ^ บอลด์วิน GC; Solem, JC (1995). "ข้อเสนอล่าสุดสำหรับเลเซอร์รังสีแกมมา" ฟิสิกส์เลเซอร์ . 5 (2): 231–239
  63. ^ บอลด์วิน GC; Solem, JC (1997). "เลเซอร์รังสีแกมมาชนิดไม่หดตัว" . ความคิดเห็นเกี่ยวกับฟิสิกส์สมัยใหม่ 69 (4): 1085–1117 รหัสไปรษณีย์ : 1997RvMP ... 69.1085B . ดอย : 10.1103 / RevModPhys.69.1085 .
  64. ^ บอลด์วิน GC; Solem, JC (1982). "ถึงเวลาสุกงอมแล้วหรือเราคงต้องรอนานขนาดนี้เพื่อความก้าวหน้า". เลเซอร์โฟกัส 18 (6): 6 และ 8.
  65. ^ Solem, JC (1979). "เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของเลเซอร์แกมมาที่ขับเคลื่อนด้วยแรงกระตุ้น" Los Alamos วิทยาศาสตร์ห้องปฏิบัติการรายงาน LA-7898 OSTI  6010532
  66. ^ บอลด์วิน GC; Solem, JC (1979). "ความหนาแน่นและการจับอัตราสูงสุดของนิวตรอนการตรวจสอบจากแหล่งชีพจร" วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมนิวเคลียร์ 72 (3): 281–289 ดอย : 10.13182 / NSE79-A20384 .
  67. ^ บอลด์วิน GC; Solem, JC (1980). "การปั๊มสองขั้นตอนของเลเซอร์แกมมาสามระดับของMössbauer" วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ . 51 (5): 2372–2380 รหัสไปรษณีย์ : 1980JAP .... 51.2372B . ดอย : 10.1063 / 1.328007 .
  68. ^ Solem, JC (1986). "กลไกการถ่ายโอน interlevel และการประยุกต์ใช้ของพวกเขาเพื่อ grasers" การดำเนินการของความก้าวหน้าในการเลเซอร์วิทยาศาสตร์-I การประชุมวิทยาศาสตร์นานาชาติครั้งแรกเลเซอร์, ดัลลัสเท็กซัส 1985 (อเมริกันสถาบันฟิสิกส์วิทยาศาสตร์ออฟติคอลและวิศวกรรม, ซีรีส์ 6) 146 : 22–25. ดอย : 10.1063 / 1.35861 .
  69. ^ Biedenharn, LC; บอยเยอร์, ​​K.; Solem, JC (1986). "ความเป็นไปได้ของการไล่ระดับโดยการกระตุ้นนิวเคลียร์ที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์". การดำเนินการของความก้าวหน้าใน AIP เลเซอร์วิทยาศาสตร์-I, ดัลลัสเท็กซัส 18-22 พฤศจิกายน 1985 146 : 50–51. ดอย : 10.1063 / 1.35928 .
  70. ^ ริงเกอร์จอร์เจีย; Solem, JC; Biedenharn, LC (27 เมษายน 2531) "การคำนวณการแผ่รังสีฮาร์มอนิกและการมีเพศสัมพันธ์ของนิวเคลียร์ที่เกิดจากอะตอมในสนามเลเซอร์ที่แข็งแกร่ง". Proc. SPIE 0875 เลเซอร์ความยาวคลื่นสั้นและสั้นมาก 1988 Los Angeles Symposium: OE / LASE '88, 1988, Los Angeles, CA, United States เลเซอร์ความยาวคลื่นสั้นและสั้นมาก 146 . International Society for Optics and Photonics. หน้า 92–101 ดอย : 10.1117 / 12.943887 .
  71. ^ ริงเกอร์จอร์เจีย; Solem, JC; Biedenharn, LC (1987). Lapp, ม.; Stwalley, สุขา; Kenney-Wallace GA (eds.) "การถ่ายโอนระหว่างระดับของนิวเคลียสที่ขับเคลื่อนโดยการกระตุ้นด้วยอิเล็กตรอนจากเปลือกนอกโดยรวม" ดำเนินการตามกฎหมายของประเทศเลเซอร์ประชุมครั้งที่สองวิทยาศาสตร์ Seattle, WA (ความก้าวหน้าในการเลเซอร์ Science-II) นิวยอร์ก: สถาบันฟิสิกส์แห่งอเมริกา 160 : 75–86 OCLC  16971600
  72. ^ Solem, JC (1988). "ทฤษฏีที่เกี่ยวข้องประสานพื้นที่และเวลาสำหรับการถ่ายโอน interlevel นิวเคลียร์แรงผลักดันจากความผันผวนอิเล็กทรอนิกส์รวม" วารสาร Quantitative Spectroscopy และ Radiative Transfer . 40 (6): 713–715 รหัสไปรษณีย์ : 1988JQSRT..40..713S . ดอย : 10.1016 / 0022-4073 (88) 90067-2 .
  73. ^ Solem, JC; Biedenharn, LC (1987). "ไพรเมอร์ในการมีเพศสัมพันธ์แนบแน่นอิเล็กทรอนิกส์ส่วนรวมเพื่อนิวเคลียส" (PDF) Los Alamos National Laboratory รายงาน LA-10878 Bibcode : 1987pcce.rept ..... ส .
  74. ^ Solem, JC; Biedenharn, LC (1988). "การเชื่อมต่อด้วยเลเซอร์กับนิวเคลียสผ่านการสั่นแบบอิเล็กทรอนิกส์แบบรวม: การศึกษาแบบจำลองฮิวริสติกอย่างง่าย" วารสาร Quantitative Spectroscopy และ Radiative Transfer . 40 (6): 707–712 รหัสไปรษณีย์ : 1988JQSRT..40..707S . ดอย : 10.1016 / 0022-4073 (88) 90066-0 .
  75. ^ บอยเยอร์, ​​K.; ชวา, H.; Luk, TS; แมคอินไทร์ไอโอวา; แมคเฟอร์สัน, ก.; รอสแมน, R.; Solem, JC; โรดส์, CK; Szöke, A. (1987). "การอภิปรายเกี่ยวกับบทบาทของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจำนวนมากในการเกิดไอออนไนซ์และการกระตุ้นแบบมัลติโฟตอน". ใน Smith, S.; Knight, P. (eds.). การดำเนินการของการประชุมนานาชาติเกี่ยว multiphoton กระบวนการ (ICOMP) IV, 13-17 กรกฎาคม 1987, Boulder, CA Cambridge, England: Cambridge University Press. น. 58. OSTI  10147730
  76. ^ Biedenharn, LC; ริงเกอร์จอร์เจีย; Solem, JC (1989). "รูปแบบการแก้ปัญหาได้โดยประมาณสำหรับการตอบสนองของอะตอมภายใต้สนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งแกว่ง" วารสารของสายตาของสังคมอเมริกา B 6 (2): 221–227 Bibcode : 1989JOSAB ... 6..221B . ดอย : 10.1364 / JOSAB.6.000221 .
  77. ^ ฟิลเดสโจนาธาน (12 กันยายน 2550). "อนุภาคกระจกก่อตัวเป็นสสารใหม่" . ข่าวบีบีซี. สืบค้นเมื่อ22 พฤษภาคม 2551 .
  78. ^ Hecht, Jeff (พฤษภาคม 2551). "ความเป็นมาของเลเซอร์เอ็กซเรย์". เลนส์และ Photonics ข่าว 19 (5): 26–33. Bibcode : 2008OptPN..19R..26H . ดอย : 10.1364 / opn.19.5.000026 .
  79. ^ Robinson, Clarence A. (23 กุมภาพันธ์ 2524). "ล้ำหน้าด้วยเลเซอร์พลังงานสูง". บินสัปดาห์ & เทคโนโลยีอวกาศ หน้า 25–27
  80. ^ Palmer, Jason (13 มิถุนายน 2554). "เลเซอร์ผลิตโดยเซลล์ที่มีชีวิต" . ข่าวบีบีซี. สืบค้นเมื่อ13 มิถุนายน 2554 .
  81. ^ Malte C.Gather & Seok Hyun Yun (12 มิถุนายน 2554) "เลเซอร์ชีวภาพเซลล์เดียว". ธรรมชาติ Photonics 5 (7): 406–410 รหัสไปรษณีย์ : 2554 ณ โพธิ์ ... 5..406G . ดอย : 10.1038 / nphoton.2011.99 .
  82. ^ Chen, Sophia (1 มกราคม 2020) "เอเลี่ยนไลท์" . SPIE สืบค้นเมื่อ9 กุมภาพันธ์ 2564 .
  83. ^ Mumma, Michael J (3 เมษายน 2524) "การค้นพบธรรมชาติกำไรขยายใน 10 ไมโครมิเตอร์คาร์บอนไดออกไซด์เลเซอร์วงบนดาวอังคาร: เลเซอร์ธรรมชาติ" วิทยาศาสตร์ . 212 (4490): 45–49. ดอย : 10.1126 / science.212.4490.45 . สืบค้นเมื่อ9 กุมภาพันธ์ 2564 .
  84. ^ ชาร์ลส์เอชทาวน์ส (2546). “ เลเซอร์ตัวแรก” . ในลอร่าการ์วิน ; ทิมลินคอล์น (eds.) A Century ของธรรมชาติ: Twenty-One ค้นพบว่าการเปลี่ยนแปลงวิทยาศาสตร์และโลก สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก ได้ pp.  107-12 ISBN 978-0-226-28413-2.
  85. ^ Dalrymple BE, Duff JM, Menzel ER "การเรืองแสงลายนิ้วมือโดยธรรมชาติ - การตรวจจับด้วยเลเซอร์" วารสารนิติวิทยาศาสตร์ , 22 (1), 2520, 106–115
  86. ^ Dalrymple BE "การเรืองแสงที่มองเห็นได้และอินฟราเรดในเอกสาร: การกระตุ้นด้วยเลเซอร์" วารสารนิติวิทยาศาสตร์ , 28 (3), 2526, 692–696
  87. ^ คินเคดเคธี; Anderson, Stephen (1 มกราคม 2548). "เลเซอร์ Marketplace 2005: การใช้งานของผู้บริโภคเพิ่มยอดขายเลเซอร์ 10%" เลเซอร์โฟกัสโลก ฉบับ. 41 เลขที่ 1.
  88. ^ Steele, Robert V. (1 กุมภาพันธ์ 2548). "ตลาดไดโอด - เลเซอร์เติบโตในอัตราที่ช้าลง" . เลเซอร์โฟกัสโลก ฉบับ. 41 เลขที่ 2.
  89. ^ "เลเซอร์บำบัดสำหรับมะเร็ง: สารานุกรมทางการแพทย์ MedlinePlus" . medlineplus.gov . สืบค้นเมื่อ15 ธันวาคม 2560 .
  90. ^ “ เลเซอร์ในการรักษามะเร็ง” . สถาบันสุขภาพแห่งชาติสถาบันมะเร็งแห่งชาติ. 13 กันยายน 2011 สืบค้นเมื่อ15 ธันวาคม 2560 . บทความนี้จะรวมข้อความจากแหล่งนี้ซึ่งอยู่ในโดเมนสาธารณะ
  91. ^ PowerLabs CO 2เลเซอร์! Sam Barros 21 มิถุนายน 2549 สืบค้น 1 มกราคม 2550
  92. ^ Maks สเตฟานี "Howto: ทำเครื่องเขียนดีวีดีให้เป็นเลเซอร์พลังสูง" . การส่งข้อมูลจากดาวเคราะห์สเตฟานี สืบค้นเมื่อ6 เมษายน 2558 .
  93. ^ "เอาท์พุทเลเซอร์ไดโอดพลังงานจากแผ่น DVD-R / RW รายละเอียด" elabz.com . สืบค้นเมื่อ10 ธันวาคม 2554 .
  94. ^ Peavy, George M. (23 มกราคม 2014). "วิธีเลือกเลเซอร์สัตวแพทย์ผ่าตัด" . Aesculight . สืบค้นเมื่อ30 มีนาคม 2559 .
  95. ^ Heller, Arnie "จัดทำ เอกสารเลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลกเมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน 2008 ที่ Wayback Machine " ปริทัศน์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี . ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์กรกฎาคม / สิงหาคม 2548 URL เข้าถึง 27 พฤษภาคม 2549
  96. ^ Dragan, Aurel (13 มีนาคม 2019) "Magurele เลเซอร์อย่างเป็นทางการจะกลายเป็นเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในโลก" รีวิวธุรกิจ. สืบค้นเมื่อ23 มีนาคม 2564 .
  97. ^ Hecht, Jeff (24 มกราคม 2018) "Lidars Zap Camera Chips ได้หรือไม่" . IEEE Spectrum สืบค้นเมื่อ1 กุมภาพันธ์ 2562 .

หนังสือ

  • เบอร์โทลอตติมาริโอ (2542 ทรานส์ 2004). ประวัติความเป็นมาของเลเซอร์ สถาบันฟิสิกส์. ISBN  0-7503-0911-3
  • Bromberg, Joan Lisa (1991). เลเซอร์ในอเมริกา 1950-1970 MIT Press. ISBN  978-0-262-02318-4
  • Csele, Mark (2004). พื้นฐานของแหล่งกำเนิดแสงและเลเซอร์ ไวลีย์. ISBN  0-471-47660-9 .
  • Koechner, Walter (1992). Solid-State วิศวกรรมเลเซอร์ 3rd ed. สปริงเกอร์ - เวอร์ ISBN  0-387-53756-2 .
  • Siegman, Anthony E. (1986). เลเซอร์ หนังสือวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัย. ISBN  0-935702-11-3 .
  • Silfvast, William T. (1996). เลเซอร์ความรู้พื้นฐาน สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ISBN  0-521-55617-1 .
  • Svelto, Orazio (1998). หลักการของเลเซอร์ ฉบับที่ 4 ทรานส์. เดวิดฮันนา สปริงเกอร์. ISBN  0-306-45748-2 .
  • เทย์เลอร์, นิค (2000). เลเซอร์: นักประดิษฐ์ที่ได้รับรางวัลโนเบลและสงครามสิทธิบัตรสามสิบปี นิวยอร์ก: Simon & Schuster ISBN 978-0-684-83515-0.
  • Wilson, J. & Hawkes, JFB (1987). เลเซอร์: หลักการและการประยุกต์ใช้ ซีรี่ย์อินเตอร์ Prentice Hall ในออปโตอิเล็กทรอนิกส์, Prentice Hall ISBN  0-13-523697-5 .
  • ยาริฟอัมนอน (1989). ควอนตัมอิเล็กทรอนิกส์ . 3rd ed. ไวลีย์. ISBN  0-471-60997-8 .

วารสาร