Laser (skratka z angl. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ) je zdroj monochromatickeho koherentneho svetla, ktory vznikne umiestnenim zosil?ova?a svetla do optickeho rezonatora naladeneho na prislu?nu vlnovu d??ku .

Dejiny [ upravi? | upravi? zdroj ]

Prvy laser zostrojil roku 1960 Theodore Maiman. Laserovy zvazok vytvoril tak, ?e do ?pecialnej ty?e z umeleho rubinu vysielal zablesky oby?ajneho svetla.

Princip [ upravi? | upravi? zdroj ]

Zosilnenie svetla vznika v?aka stimulovanej emisii. Ide vlastne o druh luminiscencie , pri?om elektrony z vybudenych stavov neprechadzaju na zakladne stavy za sprievodu vy?iareneho fotonu spontanne (nahodne) ale vplyvom interakcie s inym fotonom zodpovedajucej vlnovej d??ky. Takto vy?iareny ?novy“ foton ma rovnaku frekvenciu aj fazu ako ?povodny“ foton. V?aka umiestneniu do rezonatora (naj?astej?ie Fabry-Perotov, t. j. dve rovnobe?ne zrkadla), spontanne vy?iareny foton opakovane prechadza materialom, vyvolava stimulovanu emisiu a takto vznikajuce fotony vyvolavaju ?al?iu stimulovanu emisiu ? dochadza k lavinovemu efektu. Pochopite?ne, spontanna emisia prebieha aj na?alej a po ur?itom ?ase mo?e preva?i? ?balik“ fotonov pochadzajuci od ineho spontanne vy?iareneho fotonu. Tento ?as (v jeho priemernej hodnote) udava koherentnu d??ku.

Niektore druhy laserov je mo?ne ?ladi?“ (meni? vlnovu d??ku vy?iareneho svetla) v uzkom rozsahu, ak sa zabezpe?i zhoda rezonan?nej vlnovej d??ky rezonatora a oblasti zosilnenia aktivnej latky.

Druhy laserov [ upravi? | upravi? zdroj ]

Pod?a aktivnej latky [ upravi? | upravi? zdroj ]

• Tuhofazove (rubinovy)
• Polovodi?ove (laserova dioda)
• Plynove (xenonovy, argonovy, CO2)
• Kvapalinove

Uvod [ upravi? | upravi? zdroj ]

Ako aktivnu latku pre laser je mo?ne pou?i? uplne v?etko. Jedine z kovov sa principialne neda vyrobi? ?iaden laser.

Dielektrikum [ upravi? | upravi? zdroj ]

Aktivna latka je vo forme monokry?talu vhodneho materialu so zabudovanymi primesami, ktore tvoria vhodne energeticke hladiny pre ?erpanie a naslednu emisiu. ?erpane su opticky, vybojkami alebo inym laserom.

Priklad: rubinovy laser (historicky, ?ervene svetlo), neodymiovy laser (YAG:Nd, blizka infra?ervena oblas? ? okolo 1 000 nm).

Vlaknovy laser [ upravi? | upravi? zdroj ]

Zvla?tny druh lasera, tvoreny optickym vlaknom . ?erpany obvykle polovodi?ovym laserom. ?asto ide len o zosil?ova? (pre zosilnenie signalu v komunika?nom vlakne bez konverzie na elektricky signal a spa?).

Plyny [ upravi? | upravi? zdroj ]

Aktivnou latkou je plyn ?erpany elektrickym vybojom.

Priklad: CO ₂ laser (vysoke vykony v ?alekej infra?ervenej oblasti, pou?ivany na obrabanie v priemysle, typicke vykony 3-12 k W ), Ar laser (zelena farba, ?iadany pre "laserove show") Dusikovy laser . Helium Neonovy laser .

Kvapaliny [ upravi? | upravi? zdroj ]

U kvapalinovych laserov (?erpanych inym laserom) je mo?ne dosiahnu? pomerne ?iroku preladite?nos?.

Polovodi?e [ upravi? | upravi? zdroj ]

U laserovej diody ide o ?trukturu podobnu LED diode, ktora je ?erpana prechodom elektrickeho prudu, s integrovanym rezonatorom tvorenym rozhranim polovodi?/vzduch (prip. Braggovym reflektorom vo vertikalnom usporiadani).

Pod?a typu prevadzky [ upravi? | upravi? zdroj ]

• Pulzny
• Spojity

Pou?itie [ upravi? | upravi? zdroj ]

V?aka vysokej koherencii a monochromatickosti je mo?ne v laserovom lu?i sustredi? ve?ku energiu na malej ploche, ?o je zaklad pou?itia na rezanie a v?tanie materialov. Napriklad konicke otvory pre ventily motorov sa daju dnes najekonomickej?ie vyrobi? laserom.

?al?ie aplikacie vyu?ivaju malu rozbiehavos? a koherentnos? ? opticke datove media (CD, DVD, Blu-ray, magnetoopticke disky), meracie aplikacie. Monochromatickos? a mo?nos? rychlej modulacie je vyu?ita v optickych komunikaciach.

Bezpe?nos? [ upravi? | upravi? zdroj ]

Lasery su nebezpe?ne pre vysoku koncentraciu energie v ich lu?i, ?asto nevidite?nom. Su povinne zna?ene dohodnutou zna?kou a su kategorizovane do 4 kategorii:

• lasery kategorie I ? su relativne ne?kodne aj pri priamom poh?ade do lu?a a pre ich pou?itie neplatia takmer ?iadne obmedzenia. Prikladom su lasery pou?ite v CD prehrava?och a ?ita?kach ?iaroveho kodu . Max. vykon 0,4 mikroW.
• lasery kategorie II ? nemali by sposobi? po?kodenia oka, preto?e oko sa zatvori za 0,25s. Tento ?as nesta?i na po?kodenie buniek zraku. Max. vykon 1 mW.
• lasery kategorie III ? v spojitom re?ime emituju ?iarenie vo vidite?nej oblasti spektra, ktoreho vykon nepresahuje 5 mW, a v pulznom re?ime zvazok o vykone men?om ne? 0,5W. Difuzny odraz ?iarenia nesposobuje po?kodenie zdravia.
• lasery kategorie IV ? svojimi parametrami presahuju max. hodnoty triedy III. Pri tychto laseroch aj difuzny odraz sposobuje va?ne poranenia vratane popalenin

(presnej?ie, pri ~50 W ?a?ke popaleniny, od 200 W vykonu prere?u ?loveka napoly, od 10 kW vy??ie ?loveka spalia na popol)

pod?a v?etkych znamych bezpe?nostnych noriem musi by? PP lasera tejto triedy ?loveku znepristupneny klietkou.

Ine projekty [ upravi? | upravi? zdroj ]

• Commons ponuka multimedialne subory na temu Laser