Laserstrålar

Laserstrålar är ljus som produceras genom stimulerad emission i ett lasermedium. De kännetecknas av hög riktning, stor intensitet och nära monokromatiska våglängder, vilket gör dem mycket koherenta. Denna kombination gör att laserstrålar färdas över långa avstånd med minimal spridning och kan fokuseras till mycket små punkter.

Principen bygger på population inversion i ett aktivt medium som placeras mellan två speglar i en resonator. När inversion uppnås kan varje foton som orsakar stimulering av en emitter utlösa ytterligare utsläpp med samma frekvens och fas. Den förstärkta strålen byggs upp i resonatorn och lämnar genom en av speglarna som är delvis genomsläpplig.

Det finns flera typer av lasrar. Gaslasrar som CO2 och He-Ne används ofta för hög effekt i industri och experiment. Fastmedialaser som Nd:YAG och Nd:YLF används inom medicin och tillverkning. Dye-laser byggs med färgämnen i vätska och kan anpassas till olika våglängder. Halvledar- eller fiberlasrar utgör vanliga alternativ för låg vikt och hög effektivitet. Gemensamt för alla är koherens, riktning och möjlighet att kontrollera våglängd och effekt.

Användningar sprider sig över många områden, bland annat industriell skärning och svetsning, ögonkirurgi och medicinska behandlingar, telekommunikation via fiberkabel, samt forskning inom spektroskopi, materialvetenskap och kvantoptik.

Säkerhet är viktigt vid hantering av laserstrålar. Laser klassas ofta enligt en internationell skala (klass 1 till 4). Exponering av ögon eller hud kan orsaka allvarliga skador; skyddsglasögon, säkra arbetsrutiner och avstängning av strålen vid behov används.