||کلمه __لیزر__ (__laser__) در واقع از حروف نخست کلمات ~~green:__Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation__~~ که به معنی تقویت نور توسط ((گسیل القایی تابش)) است، گرفته شده است.||

!نگاه اجمالی
لیزر کشفی علمی می‌باشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جا افتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ، ((ارتباطات)) ، ((نقشه ‌برداری)) و ((صنعت چاپ|چاپ)) مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. همچنین لیزر در پژوهشهای علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاههای علمی‌ ، موارد مصرف پیدا کرده است. برتری لیزر در این است که از منبعی برای ((نور)) و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. ((خواص نور لیزر|تابش لیزر)) ، با پهنای نوار طیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر از ((تشعشع خورشیدی|نور خورشید)) است.
!تاریخچه
((انیشتین)) در 1917 میلادی نظریه گسیل القایی را بیان داشت و روابط مشهور جذب و نشر را به جهان عرضه نمود. بر پایه این تئوری چهل سال بعد ، __تاونز__ و همکاران او ، نخستین تقویت کننده گسیل القایی را با بکار گیری ((آمونیاک)) مورد آزمایش قرار داده و سیستمی‌ به اسم ((میزر)) پدید آوردند که در فرکانس __2.3X10¹¹Hz__ کار می‌کرد.

نخستین لیزر در 1960 بوسیله __میلمن__ ، با استفاده از ((یاقوت|یاقوت قرمز)) (ترکیبی از ((اکسید آلومینیوم)) خالص به همراه 5 درصد ((اکسید کروم|اکسید کروم III)) ساخته شد و اولین ((لیزر هلیوم _ نئون|لیزر گازی He - Ne)) توسط ((علی جوان|دکتر علی جوان)) در آزمایشگاه شرکت Bell در آمریکا ساخته شد. در سال 1986 کشف شد که منبع لیزر می‌تواند __نور همدوس__ تابش کند، به گونه‌ای که دامنه و فاز آن در تمامی‌ نقاط فضا ، قابل سنجش و تعیین باشد. یکی دیگر از ((خواص نور لیزر|خواص لیزر)) ، همگرایی بالای آن است. به دلیل این ویژگی ، تمامی انرژی پرتو لیزر تقریبا در یک ((فرکانس)) متمرکز می‌‌شود. لذا تکفامی و بالا بودن شدت آن ایده‌آل است.
!نحوه ایجاد پرتو لیزر
اولین شرط ایجاد لیزر ، داشتن ماده یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونه‌هایی از این مواد عبارتند از: بلورهایی مثل یاقوت ، ((ایتریوم)) ، ((آلومینیوم گارنت)) ، (__{TEX()} {Nd:YAG} {TEX}__) یا گازهایی مثل __CO₂__ و He - Ne و ... و مایعاتی مانند رنگهای __رودآمین – 6G__ می‌‌باشد. انیشتین در سال 1916 نشان داد که گسیل القایی نور را می‌توان از یک اتم برانگیخته بدست آورد.

چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاتر __E₂__ واقع شود و فوتونی با فرکانس‌ __v__ با اتم برانگیخته وارد برهمکنش شود. بطوری که
__hv = E₂ _ E₁__ باشد، در این صورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایینتر بیافتد. در نتیجه ، دو ((فوتون)) حاصل می‌‌شود، فوتون القا کننده و القا شونده ، که هر دو همفاز هستند.در عین حال ، اگر اتمهایی به تعداد __N₂__ در تراز __E₁__ باشند، می‌توانند با جذب فوتونهای فوق ، برانگیخته شده و به تراز انرژی __E₂__ برسند.

چنانچه هدف به دست آوردن تابش همدوس باشد، باید سعی شود که __N₂__ >> __N₂__ گردد، به عبارت دیگر ، __تجمع معکوس__ رخ دهد. فرآیندی که طی آن تجمع معکوس صورت می‌‌گیرد، ((روشهای دمش لیزری|دمش)) می‌نامند. وقتی یک __سیستم دو ترازی__ با محیط اطراف خود در حال ((تعادل گرمایی)) باشد، جمعیت تراز انرژی بالاتر __N_j__ کمتر از جمعیت تراز __N_i__ خواهد بود. با استفاده از فرآیند اشباع شدن می‌توان __N_i__ را با __N_j__ مساوی گردانید. بطوری که مقدار جذب به صفر تنزل یابد.

چنانچه بتوان مقدار __N_j__ را بیشتر از __N_i__ نمود، اکثر اتمهای سیستم که به حالت برانگیخته می‌‌روند، تمایل خواهند داشت که به حالت انرژی کمتر برگردند. بدیهی است که این تمایل به وسیله کوانتای تابش فرودی تشدید می‌گردد. بدین معنی که سیستم نه تنها فوتون فرودی را جذب نمی‌کند بلکه فوتون فرودی باعث برانگیختگی سیستم برانگیخته شده که با سقوط به حالت پایینتر دو کوانتا انرژی تابشی از دست می‌دهد (فوتون مربوط به اتم برانگیخته به همراه فوتون فرودی). تمام این فرآیندها تابش لیزر را بوجود می‌آورند.

قرار دادن محیط تولید لیزر در یک ((مشدد نوری)) با انتهای ((آینه‌|آینه‌ای)) که تابش را در محیط تولید لیزر به جلو و عقب می‌فرستد، سبب تراکم تابش سطوح بالا در تشدید کننده بوسیله ادامه گسیل القایی می‌شود. سپس تابش لیزر از طریق آینه‌ای نیمه شفاف ، از یک انتهای ((کاواک لیزر|کاواک)) به بیرون گسیل می‌شود.

{picture=leizer.jpg}

نور لیزر وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتومها تولید شد ، با رفت و برگشت بین آینه ها متمرکزتر می شود.

!تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی
((نور همدوس لیزر|پرتو لیزر)) دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از: شدت زیاد ، مستقیم بودن ، تکفامی‌ و همدوسی. لیزرها در اشکال گوناگون وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر همانند ((اشعه ایکس)) ، ((اشعه گاما|گاما)) ، ((امواج فرا بنفش|ماورا بنفش)) (UV) و ((امواج مادون قرمز|مادون قرمز)) (__IR__) ، جایگاهی معین در ((طیف الکترومغناطیسی)) را داراست، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانسهای محدوده طیف نامبرده را در برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی ، همدوسی و شدت زیاد است.

اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانسهای دلخواه را تولید نمود، کار دشواری است که عملا با آن روبرو هستیم. مشکل دیرپا در تابش لیزری ، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌ خودی ‌خود فاقد قابلیت تنظیم ((طول موج)) هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد.
!نمونه‌هایی از لیزرهای متداول
*__~~green:لیزرهای متدوال مادون قرمز~~ (IR (2 _ 10μm:__ ((لیزر مونو اکسید کربن)) (__CO__) ، ((لیزر دی اکسید کربن)) (__CO₂__) و بلورهای هالیدهای قلیایی و ((ابزار دیودی)). ((لیزر نئودنیوم یق)) (__{TEX()} {Nd:YAG} {TEX}__) تابشی در طول موج 1.06 میکرومتر تولید کرده و لیزرهای الکساندریت یا ((دیود مخابراتی|دیودهای مخابراتی)) قابل تنظیم در IR نزدیک هستند. (طول موج از 2000nm تا 700nm)
>
*__~~green:لیزرهای محدوده نامرئی~~ (400 _ 700nm):__ ((لیزر آرگون_کریپتون|لیزرهای آرگون _ کریپتون)) و ((لیزر هلیوم _ نئون))، لیزرهای رنگی و ((لیزر تیتانیوم_یاقوت|لیزر تیتانیوم_یاقوت کبود)).


*__~~green:لیزرهای محدوده ماورای بنفش~~ (200 _ 400nm):__ لیزرهای اگزایمر (((لیزر هالید گاز نادر))) ، ((لیزر نیتروژن|نیتروژن)) ، لیزر رنگی با فرکانس دو برابر شده ، لیزرهای __{TEX()} {Nd:YAG} {TEX}__ با فرکانس چندین برابر شده.
!طبقه بندی لیزر در حالت کلی
*__((لیزر پیوسته کار))__
*__((لیزر پالسی))__
!هولوگرام
((هولوگرام)) یک تصویر سه بعدی است که با استفاده از لیزر ایجاد می شود . نور دستگاه لیزر به دو پرتو می شکند . یکی از پرتوها با انعکاس از روی یک ((آینه)) از روی شی به صفحه عکاسی می تابد . پرتو دیگر به وسیله آینه دیگری بدون برخورد به شی به صفحه ((عکاسی)) فرستاده می شود . صفحه عکاسی در جایی قرار داده می شود که دو پرتو تلاقی می کنند . سپس صفحه عکاسی ظاهر می شود و ، در صورتی که به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، هولوگرام را پدیدار می کند.

چگونگی ایجاد این دو دسته تا حدود زیادی بستگی به ساختار درونی محیط تولید لیزر ، مکانیزم ایجاد لیزر و پارامترهای دیگر دارد که بررسی آنها خارج از این مقوله است. از لحاظ کاربردی ، لیزر‌های پالسی با مدت پالس __^12-10__ ثانیه در دسترس هستند. چنین لیزرهایی در جهت پژوهش در فرایندهایی که در ((گاز|گازها)) و ((مایع|مایعات)) ، با سرعتهای بسیار بسیار سریع رخ می‌‌دهد، بکار برده می‌شوند.

{picture=hologram.jpg}

ایجاد هولوگرام با استفاده از لیزر ، می توان تصویری ایجاد کرد که هر گاه به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، سه بعدی به نظر می رسد.

!مباحث مرتبط با عنوان
*((انواع لیزر))
*((پمپاژ لیزر))
*((خواص لیزر))
*((فیزیک لیزر))
*((کاواک لیزر))
*((لیزر آرگون_کریپتون))
*((لیزر هالید گاز نادر))
*((لیزر پیوسته کار))
*((لیزر تیتانیوم_یاقوت))
*((لیزر پالسی))
*((لیزرهای رنگی))
*((لیزر هلیم_نئون))
*((مشدد نوری))
*((چابگر های لیزری))
*((میزر))