Laser là gì? Các công bố khoa học về Laser

Laser là một thiết bị hoặc công cụ tạo ra các tia sáng coheren, tia hẹp và phân cực. Từ "laser" có nghĩa là "Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (Tăng cườn qua phát xạ kích thích). Nguyên tắc hoạt động của laser là sử dụng hiện tượng phát xạ kích thích để kích thích các nguyên tử hay phân tử trong một chất làm việc như khí, chất rắn hay chất lỏng để tạo ra các tia sáng có tính coheren và đặc trưng. Laser được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y học, công nghệ thông tin, công nghệ viễn thông, khoa học vật liệu, công nghệ năng lượng, vũ trụ học, hình ảnh và nhiều lĩnh vực khác.
Laser là một công nghệ sử dụng nguyên tắc phát xạ kích thích để tạo ra tia sáng đặc trưng và mạnh mẽ. Cấu tạo cơ bản của một hệ thống laser bao gồm: nguồn cung cấp năng lượng, chất làm việc, phần tử kích thích và ống phát xạ.

Trong một hệ thống laser, nguồn năng lượng được cung cấp để kích thích chất làm việc trong laser. Nguồn năng lượng này thường là một nguồn điện hoặc nguồn nhiệt, tùy thuộc vào loại laser.

Chất làm việc trong laser thường là một chất rắn, chất lỏng hoặc khí. Chất làm việc này được lựa chọn dựa trên khả năng của nó để tạo ra phát xạ kích thích và tạo ra một tia sáng coheren. Một trong những chất làm việc phổ biến nhất là khí như helium, xenon, argon hoặc CO2.

Phần tử kích thích trong laser có nhiệm vụ kích thích chất làm việc để tạo ra phát xạ kích thích. Phần tử kích thích thường là một nguồn sáng mạnh hoặc một đèn flash. Khi ứng dụng năng lượng lên chất làm việc, các nguyên tử hay phân tử trong chất làm việc sẽ tiếp nhận năng lượng và bước lên một trạng thái lưỡng nguyên tử (excited state).

Ống phát xạ trong laser là nơi mà tia sáng được tạo ra. Ống phát xạ thường được làm từ một vật liệu có khả năng phát xạ kích thích như phụ thuộc vào chất làm việc. Với sự trợ giúp của phản xạ và phổ kính, tia sáng được gia tăng và hướng đi theo một hướng nhất định.

Laser có nhiều ưu điểm so với các nguồn sáng khác. Các tia laser thường có độ tương phản cao, tính coheren và đặc trưng, điều này rất hữu ích trong việc điều chỉnh và nghiên cứu các tương tác ánh sáng-vật chất. Laser cũng cho phép tia sáng được tập trung và mô phỏng một cách chính xác, làm cho nó hữu ích trong các ứng dụng y học, công nghệ viễn thông, khoa học vật liệu và nhiều lĩnh vực khác.