Ως μια από τις σημαντικότερες εφευρέσεις του ανθρώπου τον 20ο αιώνα, τα λέιζερ έχουν πλέον ενσωματωθεί σε όλες τις πτυχές της οικονομίας και της κοινωνίας. Το βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 2018 απονεμήθηκε σε τρεις επιστήμονες που έκαναν πρωτοποριακές συνεισφορές στον τομέα της φυσικής λέιζερ, τονίζοντας τον σημαντικό ρόλο των λέιζερ.
Κυριολεκτικά, το λέιζερ αναφέρεται στην ενίσχυση του φωτός από διεγερμένη ακτινοβολία. Όταν μια ακτίνα φωτός περνά μέσα από ένα αντικείμενο, μπορεί να προκληθεί διεγερμένη ακτινοβολία υπό ορισμένες ειδικές συνθήκες και το εκπεμπόμενο φως είναι ακριβώς το ίδιο με το προσπίπτον φως. Αυτή η διαδικασία είναι σαν την ενίσχυση του προσπίπτοντος φωτός μέσω μιας μηχανής κλωνοποίησης φωτός.
Λόγω των μοναδικών οπτικών ιδιοτήτων του, το λέιζερ είναι επίσης γνωστό ως&«φωτεινότερο φως GG», το&«πιο ακριβές χάρακα GG». και το&«γρηγορότερο μαχαίρι GG». Το λέιζερ έχει επίσης εξαιρετική κατεύθυνση. Για παράδειγμα, η γη απέχει περίπου 380.000 χιλιόμετρα μακριά από το φεγγάρι. Εάν χρησιμοποιείται ακτινοβόληση με λέιζερ, το σημείο που σχηματίζεται στην επιφάνεια του φεγγαριού είναι μικρότερο από 2000 μέτρα. Στην ίδια κατάσταση, τα σημεία φωτός που παράγονται από άλλες πηγές φωτός έχουν ήδη καλύψει ολόκληρο το φεγγάρι.
Από την εφεύρεση του πρώτου λέιζερ το 1960, τα λέιζερ έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε επικοινωνίες οπτικών ινών, ομορφιά, εκτύπωση, οφθαλμική χειρουργική, όπλα και εύρος. Ο Ashkin, ένας από τους νικητές του βραβείου Νόμπελ στη Φυσική το 2018, εφευρέθηκε την οπτική τεχνική τη δεκαετία του 1980, χρησιμοποιώντας ένα εστιασμένο λέιζερ για να κόβει μικροσκοπικά αντικείμενα όπως ένας σκορπιός. Σήμερα, η ακτινοβολία έχει γίνει απαραίτητο εργαλείο για πολλούς φυσικούς, χημικούς και βιολόγους για να τους βοηθήσει να χειριστούν με ακρίβεια άτομα, μόρια, βακτήρια, ιούς και κύτταρα, ανοίγοντας την πόρτα σε μικροσκοπικά φαινόμενα.
Σύμφωνα με τον τρόπο λειτουργίας, το λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε συνεχές λέιζερ και παλμικό λέιζερ. Τα παλμικά λέιζερ εμφανίζονται ως παλμοί φωτός το ένα μετά το άλλο στο χρόνο, και η μέγιστη ισχύς τους είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των συνεχών λέιζερ. Για να το θέσω αόριστα, το συνεχές λέιζερ είναι σαν μια ήρεμη επιφάνεια νερού βάθους 10 μέτρων και το παλμικό λέιζερ σχηματίζει ένα κύμα με ύψος 1000 μέτρα σαν επιφάνεια νερού βάθους 1 μέτρου. Το πλάτος του παλμού λέιζερ μπορεί να είναι μικρότερο από 1 picosecond (1 picosecond είναι ίσο με το ένα τρισεκατομμύριο του δευτερολέπτου), ακόμη και στο femtosecond (1 femtosecond είναι ίσο με το ένα δισεκατομμύριο του δευτερολέπτου). Συγκεντρώνοντας ενέργεια σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα, η μέγιστη ισχύς μπορεί να φανταστεί.
Το 2018, δύο άλλοι νικητές βραβείων Νόμπελ, Mulu και Strickland, εφευρέθηκαν την τεχνολογία ενίσχυσης παλμών το 1985 και απέκτησαν εξαιρετικά σύντομους παλμούς με εξαιρετικά υψηλή ισχύ αιχμής. Αυτό το εξαιρετικά σύντομο λέιζερ με υψηλή ισχύ αιχμής επιτρέπει την ακριβή κοπή και διάτρηση σε διαφορετικά υλικά. Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη χειρουργική επέμβαση διόρθωσης της όρασης με λέιζερ και τη μηχανική επεξεργασία ακριβείας, όπως οθόνη κινητού τηλεφώνου και εσωτερικά μικρά μέρη. Στη μελέτη της εσωτερικής δυναμικής διαδικασίας της ύλης, η χρήση παλμών λέιζερ femtosecond μπορεί να τραβήξει φωτογραφίες ατόμων και μορίων, επιτρέποντας στους επιστήμονες να αποκτήσουν εικόνα για τα μυστικά του μικροσκόπου.
Επιπλέον, με τη βοήθεια της τεχνολογίας ενίσχυσης παλμών ηλίου, πολλές χώρες κατασκευάζουν εξαιρετικά ισχυρές συσκευές λέιζερ. Η Κίνα έχει μια πολύ σταθερή βάση σε αυτόν τον τομέα και έχει επιτύχει πρωτοποριακά αποτελέσματα τα τελευταία χρόνια. Με αυτήν την ισχυρή συσκευή λέιζερ, μπορούν να δημιουργηθούν ακραίες φυσικές συνθήκες στο εργαστήριο και αναμένεται να αποκαλύψουν νέους φυσικούς νόμους.
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ένα πλούσιο και διαφορετικό εύρος τεχνολογιών λέιζερ μας παρέχει ένα ισχυρό εργαλείο για την κατανόηση του κόσμου και την αλλαγή του κόσμου. Πιστεύω ότι με τις κοινές προσπάθειες των επιστημόνων, θα συνεχίσει να εμφανίζεται πιο μαγική τεχνολογία λέιζερ.