Seminárna práca: Laser

Laser

Laser (skratka z angl. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) je zdroj monochromatického koherentného svetla, ktorý vznikne umiestnením zosilňovača svetla do optického rezonátora naladeného na príslušnú vlnovú dĺžku.

História

Laser je vynálezom dvadsiateho storočia a za necelých štyridsať rokov svojej existencie sa stal neoddeliteľnou súčasťou nášho života. Stretávame sa s ním v rôznych odboroch ľudskej činnosti. Pomáha nám pri meraní vzdialeností a určovaní smeru. V ruke lekára sa stáva úplne sterilným a bezbolestným skalpelom. Môžeme s ním opracovávať i veľmi tvrdé materiály. Je možné s ním zvárať materiály kedysi nezvaritelné. Dokáže prenášať obrovské množstvo dát a informácií na veľké vzdialenosti, alebo doma nám prehráva kompaktné disky. Je máloktorý nástroj, ktorý má k dispozícií tak všestranne použitie ako laser.

Princíp

Zosilnenie svetla vzniká vďaka stimulovanej emisii. Ide vlastne o druh luminiscencie, pričom elektróny z vybudených stavov neprechádzajú na základné stavy za sprievodu vyžiareného fotónu spontánne (náhodne) ale vplyvom interakcie s iným fotónom zodpovedajúcej vlnovej dĺžky. Takto vyžiarený „nový“ fotón má rovnakú frekvenciu aj fázu ako „pôvodný“ fotón. Vďaka umiestneniu do rezonátora (najčastejšie Fabry-Perotov, t.j. dve rovnobežné zrkadlá), spontánne vyžiarený fotón opakovane prechádza materiálom, vyvoláva stimulovanú emisiu a takto vznikajúce fotóny vyvolávajú ďalšiu stimulovanú emisiu - dochádza k lavínovému efektu. Pochopiteľne, spontánna emisia prebieha aj naďalej a po určitom čase môže prevážiť „balík“ fotónov pochádzajúci od iného spontánne vyžiareného fotónu. Tento čas (v jeho priemernej hodnote) udáva koherentnú dĺžku. Niektoré druhy laserov je možné „ladiť“ (meniť vlnovú dĺžku vyžiareného svetla) v úzkom rozsahu, ak sa zabezpečí zhoda rezonančnej vlnovej dĺžky rezonátora a oblasti zosilnenia aktívnej látky.