لیزر، که در سال 1960 یکی از مهمترین کشفیات علمی قرن بیستم شد، دستگاهی است که قادر است پرتوهای نوری با خواص مشخص را تولید کند. این پیشرفت در فیزیک اپتیک آغازگر فناوریهای زیادی بود که در زمینههای مختلفی استفاده میشود: از پزشکی گرفته تا مخابرات و اساس بسیاری از دستگاههای مدرن را تشکیل میدهد.
نخستین ایدههای مرتبط با فناوری لیزر هنوز در اوایل قرن بیستم شکل گرفت. مفهوم تابش لیزری بر اساس اصل تابش القایی که در سال 1917 توسط آلبرت انیشتین پیشنهاد شده بود، توسعه یافت. اما تنها در دهه 1950 دانشمندان بهطور جدی شروع به کار بر روی کاربرد عملی این مبانی نظری کردند.
در سال 1953، تئودور مایمن، فیزیکدان از آزمایشگاه کورت، آزمایشهایی برای ایجاد اولین لیزر بر پایه یاقوت آغاز کرد. کار او در سال 1960 با موفقیت به پایان رسید و او توانست اولین لیزر کارا را نشان دهد. لیزری که او ایجاد کرد سپس به نام «لیزر یاقوتی» شناخته شد. او از کریستال یاقوت که با فلش لامپ کوارتز نوردهی میشد، برای تولید نور تکفام استفاده کرد.
لیزر (از عبارت انگلیسی "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" — «تقویت نور از طریق تابش القایی») بر اساس چند اصل کلیدی کار میکند. یکی از مهمترین آنها تابش القایی فتونها است که در هنگام انتقال اتمها یا مولکولها بین سطوح انرژی اتفاق میافتد.
اجزای اصلی لیزر شامل محیط فعال، منبع انرژی و رزوناتور است. محیط فعال میتواند گاز، مایع یا جسم جامد باشد، در حالی که منبع انرژی انرژی لازم برای ایجاد تحریک اتمها یا مولکولها را فراهم میکند. رزوناتور، که از آینهها تشکیل شده، شرایط لازم برای بازتاب و تقویت نور بهطور چندبار فراهم میکند.
از زمان اختراع لیزرها، انواع مختلفی از آنها توسعه یافته که هر یک ویژگیها و زمینههای کاربرد منحصر به فرد خود را دارند. انواع اصلی لیزرها عبارتند از:
لیزرها در زمینههای مختلفی کاربرد دارند. در پزشکی، لیزرها برای جراحی، روندهای تصحیح بینایی و همچنین برای زیبایی شناسی کاربرد دارند. در زمینه علم، لیزرها در طیفسنجی، اندازهگیریهای لیزری و در پژوهشهای ماده استفاده میشوند.
در فرآیندهای صنعتی، لیزرها برای برش و جوش قطعات، همچنین برای نشانگذاری و پردازش محصولات به کار میروند. در مخابرات، لیزرها برای انتقال دادهها از طریق خطوط فیبر نوری استفاده میشوند که به طور قابل توجهی سرعت انتقال اطلاعات را افزایش میدهد. لیزرها همچنین در صنعت دفاعی، از جمله در سیستمهای هدایت و کنترل استفاده میشوند.
اختراع لیزر تأثیر بسیار زیادی بر جامعه علمی گذاشت. این فناوری افقهای جدیدی را برای فیزیکدانان، مهندسان و سایر دانشمندان گشود و توجه بسیاری از آنها را به مسائل حل نشده در زمینه مکانیک کوانتومی و اپتیک معطوف کرد. فناوری لیزر منجر به ایجاد مطالعات و توسعههای جدید در زمینههای مختلف علمی شد.
لیزری که در سال 1960 ساخته شد، نماد پیشرفت علمی و انقلاب تکنولوژیکی است که دنیا را دگرگون کرد. از زمان اختراع خود، لیزرها به تکامل و توسعه ادامه داده و کاربردهای جدید و غیرمنتظرهای پیدا کردهاند. امروزه لیزرها در گستره وسیعی از فناوریها در دسترس هستند و به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی ما تبدیل شده و به دانشمندان و مهندسان برای رسیدن به دستاوردهای جدید الهام میدهند.