Τι είναι ένα συντονισμένο λέιζερ;

Το συντονιζόμενο λέιζερ είναι ένας τύπος διόδου λέιζερ που μπορεί να ρυθμιστεί για να παράγει μεταβλητό μήκος κύματος ή συχνότητα. Αυτή η ρυθμιζόμενη λειτουργία επιτρέπει στο λέιζερ να χρησιμοποιείται για περισσότερους από έναν σκοπούς και επιτρέπει στον χειριστή περισσότερο έλεγχο της λειτουργίας του ρυθμιζόμενου λέιζερ από αυτόν που είναι δυνατός με τις παραδοσιακές μονάδες λέιζερ. Οι περιοχές προσαρμογής του ρυθμιζόμενου λέιζερ κυμαίνονται από το υπέρυθρο έως τις εκπομπές ορατού και υπεριώδους φωτός. Θεωρητικά, τα συντονίσιμα λέιζερ θα μπορούσαν τελικά να είναι σε θέση να αλλάζουν συχνότητες ή μήκη κύματος στα μεμονωμένα πακέτα μιας μετάδοσης, αντί σε ομαδοποιημένα πακέτα, όπως γίνεται επί του παρόντος ο συντονισμός λέιζερ.

Τα πρώτα συντονίσιμα λέιζερ ήταν λέιζερ βαφής, που ανακαλύφθηκαν το 1966. Εισάγοντας βαφή στη δέσμη ενός λέιζερ, οι ερευνητές μπόρεσαν να συντονίσουν το μήκος κύματος του φωτός που εκπέμπεται από το λέιζερ. Το λέιζερ βαφής προσφέρει ένα εξαιρετικά μεγάλο εύρος ζώνης συχνοτήτων εκπεμπόμενου φωτός, καθιστώντας έτσι αυτόν τον συντονιζόμενο τύπο λέιζερ ένα από τα μεγαλύτερα εύρος. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η δέσμη του λέιζερ παρεμποδίζεται ξανά και ξανά από διαφορετικά πρίσματα, βαφές και πλέγματα περίθλασης για περαιτέρω συντονισμό ή απομόνωση ενός συγκεκριμένου επιθυμητού μήκους κύματος.

Χρησιμοποιώντας διάφορα πρίσματα, πλέγματα περίθλασης και βαφές, τα πρώτα συντονίσιμα λέιζερ παρουσιάστηκαν στο εργαστήριο και συνεχίστηκε η περαιτέρω μελέτη της τεχνικής. Αυτή η έρευνα έχει επεκταθεί περαιτέρω για να συμπεριλάβει ένα ευρύ φάσμα έρευνας και εφαρμοσμένης τεχνολογίας με λέιζερ. Υπάρχουν τώρα τέσσερις ταξινομήσεις λέιζερ με δυνατότητα ρύθμισης: μονής γραμμής, πολλαπλών γραμμών, στενής ζώνης και ευρέως συντονισμένα.

Η χρήση της τεχνολογίας συντονίσιμων λέιζερ παρατηρείται σε διάφορες εφαρμογές. Η φασματοσκοπία και η φωτοχημεία χρησιμοποιούν συντονίσιμα λέιζερ για να μελετήσουν τις χημικές συνθέσεις και την επίδραση του φωτός στις χημικές ουσίες που μελετώνται. Οι οπτικές επικοινωνίες, ή οι επικοινωνίες με οπτικές ίνες, χρησιμοποιούν επίσης συντονίσιμα λέιζερ και σχετική τεχνολογία για την εκτέλεση διαφόρων λειτουργιών. Αυτά τα λέιζερ χρησιμοποιούνται ακόμη και για τον διαχωρισμό ισοτόπων ουρανίου για χρήση ως καύσιμο για πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής σε μια διαδικασία που ονομάζεται διαχωρισμός ισοτόπων με λέιζερ ατομικού ατμού (AVLIS).

Το συντονιζόμενο λέιζερ έχει δει μέτρια χρήση στον τομέα της βιομηχανίας. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές κοπής, συγκόλλησης και καύσης, αρχίζει να χρησιμοποιείται περισσότερο καθώς η τιμή της τεχνολογίας πέφτει σε ένα οικονομικά εφικτό εύρος για πολλές βιομηχανίες, όπως η μεταλλουργία και η ηλεκτρονική. Το συντονιζόμενο λέιζερ έχει επίσης αποδειχθεί χρήσιμο στον τομέα της ιατρικής, παρέχοντας χειρουργική επέμβαση λέιζερ ακριβείας και άλλες ιατρικές θεραπείες ή δοκιμές που θα ήταν αδύνατες χωρίς αυτήν την τεχνολογία.