LASER หรือที่ย่อมาจาก Light Amplification By Stimulated Emission of Radiation มีความหมายตามตัวอักษรว่า “การเพิ่มปริมาณคลื่นแสงโดยการกระตุ้นให้ปล่อยคลื่นแสงออกมา” เลเซอร์ LASER จะหมายรวมไปถึงการให้พลังงานผ่านทางสื่อนำแสง ซึ่งสื่อนำแสงอาจเป็นได้ทั้งของแข็ง ของเหลว ก๊าซ หรืออิเล็กตรอนอิสระที่มีคุณสมบัติสามารถนำแสงได้ ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ออบติคอล คาวิตี้ (Optical cavity) จะประกอบไปด้วยกระจก 2 อัน ที่จะจัดเรียงแสงเข้าด้วยกันครั้งแล้วครั้งเล่า โดยที่แต่ละครั้งจะผ่านสื่อนำแสง โดนหนึ่งในกระจกนั้น (Output coupler) จะส่งลำแสงออกมา แสงเลเซอร์ คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่แคบๆ (คลื่นแสงที่มีความถี่ค่าเดียว) หรืออาจกล่าวได้ว่า “แสงเลเซอร์เป็นแสงบริสุทธิ์ที่สุด เท่าที่นักวิทยาศาสตร์จะผลิตขึ้นมาได้” โดยแสงเลเซอร์มีคุณสมบัติพิเศษที่ทำให้แสงเลเซอร์แตกต่างจากแสงทั่วๆไป ดังนี้
1. เป็นแสงสีเดียว (monochromaticity) แสงเลเซอร์มีความยาวคลื่นเพียงค่าเดียว แสงกำเนิดแสงที่เราพบเห็นในชีวิตประจำวัน เช่น หลอดไฟฟ้า และ ดวงอาทิตย์จะเป็นแสงสีขาว ถ้าให้แสงสีขาวนี้ผ่านปริซึม จะเห็นแถบสีต่างๆเรียงกันอย่างต่อเนื่องจากสีม่วงถึงสีแดง เรียกว่า แถบสเปกตรัมของแสงเลเซอร์ เช่น เลเซอร์ฮีเลียม- นีออน เมื่อให้แสงสีแดงของเลเซอร์ฮีเลียม-นีออนผ่านปริซึม จะไม่มีการแยกเป็นหลายเส้นแต่ยังคงมีเพียง 1 เส้นที่มีความยาวคลื่น 632.8 นาโนเมตร
2. มีความพร้อมเพรียง (coherence) หลอดไฟฟ้าที่เปล่งแสงประกอบด้วยอะตอมที่เล็กจำนวนมาก โดยแต่ละอะตอมจะทำหน้าที่เป็นต้นกำเนิดแสง ดังนั้นแต่ละอะตอมก็ปล่อยแสงออกมาอย่างอิสระซึ่งกันและกัน แสงที่ถูกปล่อยออกมาจากหลอดไฟจึงมีเฟส และความยาวคลื่นต่างๆกัน ยิ่งกว่านั้นแต่ละคลื่นที่ถูกปล่อยออกมามีทิศทางไม่แน่นอน หรือเป็น random แสงจากแหล่งต้นกำเนิดแสงธรรมดาโดยทั่วไปจะเรียกว่า แสงอินโคฮีเรนต์ (incoherence light)ต้นกำเนิดของแสงเลเซอร์นอกจากจะให้แสงสีเดียวทุกๆ คลื่นของแสงเลเซอร์จะมีเฟสเดียวกันหมด ดังนั้นแสงเลเซอร์จึงเรียกว่า แสงโคฮีเรนต์ (coherence light)
3. มีทิศทางที่แน่นอน (directionality) ลำแสงเลเซอร์จะขนานกันไปตลอดระยะทางไกลๆไม่มีการบานปลายออก ดังนั้นความเข้มของแสงเลเซอร์จะลดลงน้อยมากในระยะทางไกลๆ
4. มีความเข้ม (Intensity หรือ Brightness) สูงมากแสงเลเซอร์มีลักษณะโดดเด่นไม่ซ้ำแหล่งกำเนิดแสงชนิดอื่นในเชิงความเข้มสูง และเมื่อลำแสงตกกระทบวัตถุ ก็เกิดความระยิบระยับของลำแสงขึ้น(Laser Speackle) โดยเฉพาะเมื่อวัตถุนั้นมีความหยาบหรือแม้แต่ในบรรยากาศที่มีฝุ่นละอองหรือควันซึ่งเป็นอนุภาคแขวนลอยอยู่อย่างrandom ทั้งนี้เนื่องจากแสงเลเซอร์เกิดการสะท้อนแบบไม่มีทิศทางกับอนุภาค หรือผิวของวัตถุ และเกิดการแทรกสอดของลำแสง ทำให้เกิดความระยิบระยับขึ้นจึงเป็นมิติของการมองเห็นโดยใช้ Laser displays แสงเลเซอร์กำลังต่ำๆ เช่น เลเซอร์ฮีเลียม-นีออน ขนาด 1 mW ก็มีความเข้มสูงกว่าแสงพระอาทิตย์ ฉะนั้นถ้าฉายเข้าตามนุษย์โดยตรงแล้ว จะเป็นอันตรายต่อนัยน์ตาถึงตาบอดได้
คุณสมบัติเด่นของแสงเลเซอร์ คือเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีการจัดคลื่นแสงได้อย่างเป็นระเบียบ ลำแสงมีความเข้มข้นสูง จึงเหมาะสำหรับนำมาใช้งานได้หลากหลายด้านเป็นอย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นการตัด เชื่อม หรือเจาะ ด้วยความเข้มข้นมาก มีโฟกัสลำแสงขนาดเล็กเป็นเส้นเดียว ก็จะดัดแต่งวัสดุต่างๆ ได้ตามต้องการ เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีความละเอียดสูง และนิยมใช้เลเซอร์ที่มีกำลังสูง เช่น เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น
ในอุตสาหกรรมยุคปัจจุบัน เลเซอร์ถูกนำมาใช้ในกระบวนการช่วยทำงานในด้านต่างๆ อย่างหลากหลาย และช่วยสร้างรายได้เพิ่มมากขึ้นหลายล้านดอลลาร์เลยทีเดียว เลเซอร์ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง ไม่เว้นแม้กระทั่งสิ่งเล็กๆ น้อยๆ รอบตัวเรา เช่น เครื่องเล่นดีวีดี เครื่องสแกนบาร์โค้ด หรืออุปกรณ์ตัดโลหะ เป็นต้น
ขอบคุณข้อมูล https://www.chi.co.th
