Laser
Laser (singkatan dari bahasa Inggris: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) merupakan mekanisme suatu alat yang memancarkan radiasi elektromagnetik, biasanya dalam bentuk cahaya yang tidak dapat dilihat maupun dapat lihat dengan mata normal, melalui proses pancaran terstimulasi. Pancaran laser biasanya tunggal, memancarkan foton dalam pancaran koheren. Laser juga dapat dikatakan efek dari mekanika kuantum.
Deskripsi
Dalam teknologi laser, cahaya yang koheren menunjukkan suatu sumber cahaya yang memancarkan panjang gelombang yang diidentifikasi dari frekuensi yang sama, beda fase yang konstan[1] dan polarisasinya. Selanjutnya untuk menghasilkan sebuah cahaya yang koheren dari medium lasing adalah dengan mengontrol kemurnian, ukuran, dan bentuknya. Keluaran yang berkelanjutan dari laser dengan amplituda-konstan (dikenal sebagai CW atau gelombang berkelanjutan), atau detak, adalah dengan menggunakan teknik Q-switching, modelocking, atau gain-switching.
Dalam operasi detak, dimana sejumlah daya puncak yang lebih tinggi dapat dicapai. Sebuah medium laser juga dapat berfungsi sebagai penguat optik ketika di-seed dengan cahaya dari sumber lainnya. Sinyal yang diperkuat dapat menjadi sangat mirip dengan sinyal input dalam istilah panjang gelombang, fase, dan polarisasi; Ini tentunya penting dalam telekomunikasi serat optik.
Sumber cahaya umum, seperti bola lampu incandescent, memancarkan foton hampir ke seluruh arah, biasanya melewati spektrum elektromagnetik dari panjang gelombang yang luas. Sifat koheren sulit ditemui pada sumber cahaya atau incoherens; dimana terjadi beda fase yang tidak tetap antara foton yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Secara kontras, laser biasanya memancarkan foton dalam cahaya yang sempit, terpolarisasi, sinar koheren mendekati monokromatik, terdiri dari panjang gelombang tunggal atau satu warna.
Beberapa jenis laser, seperti laser dye dan laser vibronik benda-padat (vibronic solid-state lasers) dapat memproduksi cahaya lewat jangka lebar gelombang; properti ini membuat mereka cocok untuk penciptaan detak singkat sangat pendek dari cahaya, dalam jangka femtodetik (10-15 detik). Banyak teori mekanika kuantum dan termodinamika dapat digunakan kepada aksi laser, meskipun nyatanya banyak jenis laser ditemukan dengan cara trial and error.
Jenis Laser
Ada berbagai jenis laser. Medium laser bisa padat, gas, cair atau semikonduktor. Laser biasanya ditentukan oleh jenis bahan yang digunakan oleh penguatnya
- Solid-state laser material telah dikuatkan terdistribusi dalam matriks padat (seperti ruby atau neodymium: yttrium-aluminium garnet laser yag). Laser neodymium-yag memancarkan cahaya inframerah pada 1.064 nanometer (nm).
- Laser Gas (helium dan helium-neon, hene, merupakan laser gas yang paling umum) memiliki output utama dari lampu inframerah. CO2 laser memancarkan energi jauh dr inframerah, dan digunakan untuk memotong material keras.
- Laser Excimer (nama ini berasal dari istilah excited dan dimers) menggunakan gas reaktif, seperti klorin dan fluorin, dicampur dengan gas inert seperti argon, kripton atau xenon. Ketika elektrik dirangsang, molekul pseudo (dimer). Ketika lased, dimer menghasilkan cahaya dalam kisaran ultraviolet.
- Dye laser menggunakan pewarna organik kompleks, seperti rhodamine 6g, dalam larutan cair atau suspensi sebagai media penguat.
- Semiconductor laser, kadang-kadang disebut dioda laser, laser yg tidak solid-state. Perangkat elektronik yg menggunakan ini umumnya sangat kecil dan menggunakan daya yang rendah. Mereka dapat dibangun menjadi array yang lebih besar, seperti sumber penulisan dalam beberapa printer laser atau CD player.
Aplikasi
Sejak diperkenalkannya laser pada tahun 1960, sebagai sebuah penyelesaian suatu masalah[2], maka dalam perkembangan berikutnya laser telah digunakan secara meluas, dalam bermacam-macam aplikasi modern, termasuk dalam bidang optik, elektronik, optoelektronik, teknologi informasi, sains, kedokteran, industri, dan militer. Secara umum, laser dianggap suatu pencapaian teknologi yang paling berpengaruh dalam abad ke-20.
Umumnya laser beroperasi dalam spektrum tampak pada frekuensi sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali frekuensi gelombang mikro. Pada awalnya peralatan penghasil sinar laser masih serba besar dan merepotkan. Selain tidak efisien, ia baru dapat berfungsi pada suhu sangat rendah. Sinar laser yang dihasilkan belum terpancar lurus. Pada kondisi cahaya sangat cerah pun, pancarannya gampang meliuk-liuk mengikuti kepadatan atmosfer. Waktu itu, sebuah pancaran laser dalam jarak 1 km, bisa tiba di tujuan akhir pada banyak titik dengan simpangan jarak hingga hitungan meter.
Beberapa kelebihan laser diantaranya adalah kekuatan daya keluarannya yang amat tinggi sangat diminati untuk beberapa applikasinya. Namun demikian laser dengan daya yang rendah sekalipun (beberapa miliwatt) yang digunakan dalam pemancaran, masih dapat membahayakan penglihatan manusia, karena pancaran cahaya laser dapat mengakibatkan mata seseorang yang terkena mengalami kebutaan dalam sesaat atau tetap.
| Kekuatan | Kegunaan / Fungsinya |
|---|---|
| 1-5 mW | Laser Penunjuk |
| 5 mW | Perangkat CD-ROM |
| 5–10 mW | DVD Player Atau Perangkat DVD-ROM |
| 100 mW | Kecepatan Tinggi Pembakaran Citra CD-RW |
| 250 mW | Pemakai Pembakaran DVD-R 16x |
| 400 mW | Membakar Kotak Perhiasan Dengan Diska Didalamnya Selama 4 Detik[3] |
| Percetakan DVD Piringan Ganda 24x[4] | |
| 1 W | Laser Hijau Digunakan Didalam Piringan Holographic Versatile Disc (HVD) |
| 1–20 W | Tidak Dijual Umum, Tetapi Ada Dan Digunakan Untuk Mesin Kecil |
| 30–100 W | Pembedahan CO2 |
| 100–3000 W | Pembedahan CO2 Dan Laser Ini Digunakan Untuk Pemotongan Di Pabrik |
| 5 kW | Daya Pengeluarannya Mencapai 1 Cm/Bar |
| 100 kW | Digunakan Dalam Bidang Persenjataan Dan Didistribusikan Oleh Northrop Grumman |
Referensi
- ^ Conceptual physics, Paul Hewitt, 2002
- ^ Charles H. Townes (2003). "The first laser". Dalam Laura Garwin and Tim Lincoln. A Century of Nature: Twenty-One Discoveries that Changed Science and the World. University of Chicago Press. hlm. 107–12. ISBN 0-226-28413-1. Diakses tanggal 2008-02-02.
- ^ "Green Laser 400 mW burn a box CD in 4 second". youtube.com. Diakses tanggal 2011-12-10.
- ^ "Laser Diode Power Output Based on DVD-R/RW specs". elabz.com. Diakses tanggal 2011-12-10.
Lihat pula
Pranala luar
- Sam's Laser FAQ by Samuel M. Goldwasser
- Encyclopedia of laser physics and technology by Rüdiger Paschotta
- Liquid Light by Phil Schewe, James Riordon, and Ben Stein
- Light turns into glowing liquid by Eugenie Samuel
- Experiments Detail How Powerful Ultrashort Laser Pulses Propagate through Air
- Filamentation and Propagation of Ultra-Short, Intense Laser Pulses in Air
- Lasing Activity without Population Inversion by Phillip F. Schewe and Ben Stein
- Lasing without Inversion by Phillip F. Schewe and Ben Stein
Templat:Link FA Templat:Link FA Templat:Link FA Templat:Link FA Templat:Link GA Templat:Link FA