کاربرد لیزر:
از زمان اختراع لیزر در سال 1958، بسیاری از کاربردهای لیزری علمی، نظامی، پزشکی و تجاری توسعه یافته است. هماهنگی، تک رنگ و توانایی برای رسیدن به انرژی بسیار بالایی، همه ویژگی هایی هستند که برای این برنامه های تخصصی امکان پذیر هستند.
از لحاظ علمی
در علم، لیزرها از بسیاری جهات استفاده می شود از جمله:
طیف گسترده ای از تکنیک های اینترفرومتری
طیف سنجی رامان
اسپکتروسکوپی تجزیه ناشی از لیزر
سنجش از دور در محیط زیست
بررسی پدیده های غیر خطی اپتیک
تکنیک های هولوگرافی با استفاده از لیزر نیز به تعدادی از تکنیک های اندازه گیری کمک می کند.
فناوری لیادور مبتنی بر لیزر (Light raDAR) در زمینه زمین شناسی، لرزه نگاری، سنجش از دور و فیزیک جوی کاربرد دارد.
• لیزرها در فضاپیمای جانبی مانند ماموریت کاسینی-هویگنس مورد استفاده قرار گرفته اند .
در نجوم، لیزرها برای ایجاد ستارگان لیزری مصنوعی استفاده می شوند که به عنوان اشیاء مرجع برای تلسکوپهای تطبیقی مورد استفاده قرار میگیرند.
لیزرها همچنین ممکن است به صورت غیرمستقیم در طیف سنجی به عنوان یک سیستم نمونه برداری میکرو، یک تکنیک به نام لیزر تخلیه (LA) مورد استفاده قرار گیرد، که به طور معمول به ICP-MSapparatus اعمال می شود و منجر به قدرتمند شدن LA-ICP-MS می شود.
طیف سنجی (Spectroscopy )
اکثرا انواع لیزرها یک منبع منحصر به فرد خالص نور هستند. آنها نور نزدیک به یک تک رنگ را با طیفی از طول موج ها مشخص می کنند. با طراحی دقیق اجزاء لیزر، خلوص نور لیزر (به عنوان “عرض خط” اندازه گیری شده) می تواند بیشتر از خلوص هر منبع نور دیگر بهبود یابد. این باعث می شود که لیزر یک منبع بسیار مفید برای طیف سنجی باشد.
عملیات حرارتی ( Heat treatment )
رفع گرما با لیزر اجازه می دهد سطح انتخاب شده در برابر سایش با کمی و یا بدون تحریف قطعات سخت تر شود . از آنجا که این امر بازنگری بسیار زیادی را که در حال حاضر انجام می دهد و سپس حذف می کند، هزینه سرمایه در سیستم لیزر در یک زمان کوتاه بهبود می یابد. یک پوشش جذب کننده برای از بین بردن حرارت لیزر بکار رفته شده است که بخارات تولید شده توسط پوشش های رنگی معمولی را در طول فرآیند گرمایشی با پرتوهای لیزر CO2 حذف می کند.
رنج لیزر هلالی یا قمری (Lunar laser ranging)
زمانی که فضانوردان آپولو به ماه سفر کردند، آنها اشعه های بازخوانی را در زمین قرار دادند تا تجربیات لیزر قمری را امتحان کنند. پرتوهای لیزری از طریق تلسکوپ های بزرگ بر روی زمین به سوی آرایه ها متمرکز شده و زمان برای بازتاب پرتو به زمین به منظور اندازه گیری فاصله بین زمین و ماه با دقت بالا محاسبه می شود.
فتوشیمی (Photochemistry)
برخی از سیستم های لیزری، از طریق فرایند قفل حالت، می توانند پالس های بسیار کوتاهی از نور را تولید کنند – به اندازه پیکاسوج یا فموتوسجد (10-12 – 10-15 ثانیه). چنین پالس ها می توانند برای شروع و تجزیه و تحلیل واکنش های شیمیایی، یک روش شناخته شده به عنوان فتو شیمی مورد استفاده قرار گیرد. پالس های کوتاه را می توان برای بررسی پروسه واکنش در یک رزولوشن زمانی بسیار بالا، اجازه تشخیص مولکول های میان مدت کوتاه مدت را می دهد. این روش بویژه در بیوشیمی مفید است، جایی که از تجزیه و تحلیل جزئیات تاخیر و عملکرد پروتئین استفاده می شود.
اسکنر لیزری (Laser scanner)
اسکنر بارکد لیزری ایده آل برای برنامه های کاربردی است که نیاز به خواندن با سرعت بالا از کدهای خطی یا نمادهای انباشته دارند.
خنک کننده لیزری (Laser cooling)
یک تکنیک که اخیرا موفق بوده است، خنک کننده لیزری است. این لیزر شامل تله افت هسته ای، یک روش که در آن تعدادی از اتم ها در یک آرایش ویژه ای از میدان های الکتریکی و مغناطیسی محدود شده اند. درخشش طول موج های خاص نور در یون ها یا اتم ها آنها را خنثی می کند، بنابراین آنها را خنک می کند. همانطور که این فرایند ادامه می یابد، همه آنها آهسته می شوند و سطح انرژی مشابهی را به وجود می آورند که یک نظم از ماده معروف به میعانات بوز-اینشتین به وجود می آورند.
ترکیب هسته ای (Nuclear fusion)
بعضی از بهترین و پیچیده ترین فرآیندهای لیزرهای چندگانه و تقویت کننده های نوری برای تولید پالس های بسیار شدید از نور بسیار کوتاه مدت استفاده می شود، برای مثال آزمایشگاهی برای انرژی لیزر، تسلیحات داخلی ، لیزر نیک، لیزر مگاجول. این پالس ها مرتب شده اند به طوری که به طور همزمان از تمام جهات به گلوله های tritium-deuterium تأثیر می گذارند، امیدوار است که اثر فشرده سازی این تأثیرات، همگی اتمی در گلوله ها را ایجاد کند. این تکنیک، به نام “اتصال فیبر محرمانه” تاکنون نمیتواند به “شکستگی” برسد، یعنی تا کنون، واکنش فیوژن انرژی کمتری را نسبت به استفاده از لیزرها به وجود میآورد، اما تحقیقات همچنان ادامه دارد.
میکروسکوپ ( Microscopy)
میکروسکوپ اسکن لنز کانفوکال و میکروسکوپ ارتعاش دو فوتون با استفاده از لیزر برای گرفتن تصاویر تاریک از نمونه های ضخیم در عمق های مختلف استفاده می کنند. این میکروسکوپ ها با استفاده از لیزر برای جمع آوری سلول های خاص از بخش بافت تحت تجسم میکروسکوپیک استفاده می کنند.
تکنیک های میکروسکوپ لیزری اضافی شامل میکروسکوپ هارمونیکی، میکروسکوپ مخلوطی چهار موج و میکروسکوپ اینترفرومتری است.
