A lézerek alkalmazásai, továbbfejlesztésük irányai
A lézerek alkalmazásai, továbbfejlesztésük irányai
A lézerek megszámlálhatatlan felhasználási lehetősége közül csak a legjellemzőbbeket gyűjtöttük össze. A technikai alkalmazások mellett nem feledkezhetünk meg a lézerek tudományban betöltött lényeges szerepéről sem. A velük előállítható nagy fényintenzitások olyan új jelentőségeket hoztak felszínre, amelyek korábban kísérletileg megfigyelhetetlenek voltak. Egy új tudományág született, a nemlineáris optika, amely az erős lézerterek és az anyag kölcsönhatásait vizsgálja. Ezek egyik érdekes példája az optikai felharmónikuskeltés, amellyel egy adott frekvenciájú lézersugárzásból egy nemlineáris kristályban kétszeres frekvenciájú sugárzást lehet előállítani, azaz pl. piros fényből zöldet (ez korábban csak fordítva volt lehetséges). Az új sugárzás szintén koherens, lézerfényszerű tulajdonságokat mutató fény lesz, tehát ez a módszer is lehetőséget ad a meglévő lézerek hullámhosszának, színének kiterjesztésére.
A lézerek fejlesztésének három fő iránya figyelhető meg napjainkban: 1.) a működési hullámhossztartomány további kiterjesztése, hangolható lézerek építése (a lézerfénnyel keltett plazmákban remélik elérni a rövidebb, a távoli ultraibolya és röntgentartományba eső hullámhosszakat; a hangolhatóság ma már egyes szilárdtest-lézerek estében is megvalósítható, az alexandritlézer a 700-800 nm, a kálium-klorid-szincentrum-lézer pedig az 1500-1700 nm-es tartományban hangolható); 2.) nagyobb fényenergiák és fényteljesítmények elérése (e célra a kutatókat nemcsak a világ energiagondjait esetleg megoldó lézeres termonukleáris fúzió megvalósításának gondolata s az elvileg új, érdekes kölcsönhatások megismerése serkenti, hanem a katonák haditechnikai rombolási igényei is kényszerítik); 3.) miniatürizálás, hatásfoknövelés (a lézerek méretének csökkentése, a hordozható kivitel megvalósítása minden egyes lézertípus esetében fontos cél. A hatásfoknövelés egyik szép példája a szilárdtest-lézerek estében: a korábbi nagy veszteségű villanólámpák helyett keskeny sávban sugárzó félvezető lézerdiódákat alkalmaznak a Nd:YAG-lézer optika gerjesztésére, így a hatásfok 0-1%-ról 10%-ra növelhető, ami a méretek lényeges csökkenését is eredményezi). A lézerkutató laboratóriumokban e fő területeken túl jelentős erőfeszítéseket tesznek új típusú gerjesztő eljárások (elektronnyalábok, fotokémiai reakciók) megvalósítására és új lézeranyagok (4 összetevőjű félvezetők, különféle szennyezésű üvegek és kristályok) előállítására is. A mindennapi életben is egyre inkább terjednek a lézerekkel szoros kapcsolatban lévő eszközök, mint pl. a lézeres vonalkód-leolvasók, lézeres nyomtatók, lézeres digitális lemezjátszók.
