Як одне з головних винаходів людей у 20 столітті, лазери тепер інтегровані у всі аспекти економіки та суспільства. Нобелівську премію з фізики 2018 року отримали троє вчених, які зробили значний внесок у галузі лазерної фізики, підкреслюючи важливу роль лазерів.
Буквально під лазером розуміється посилення світла за рахунок стимульованого випромінювання. Коли промінь світла проходить через об'єкт, стимульоване випромінювання може виникати за певних особливих умов, і випромінюване світло є точно таким же, як падаюче світло. Цей процес схожий на посилення падаючого світла через машину для клонування світла.
Завдяки своїм унікальним оптичним властивостям лазер також відомий як" найяскравіше світло" ;," найточніша лінійка" і" найшвидший ніж" ;. Лазер також має чудову спрямованість. Наприклад, Земля знаходиться приблизно на 380 000 кілометрів від Місяця. Якщо використовується лазерне опромінення, пляма, що утворюється на поверхні Місяця, становить менше 2000 метрів. У тій же ситуації світлові плями, породжені іншими джерелами світла, вже покрили весь Місяць.
З часу винаходу першого лазера в 1960 р. Лазери широко використовувались у волоконно-оптичних комунікаціях, салонах краси, поліграфії, офтальмохірургії, зброї та зразках. Ашкін, один з лауреатів Нобелівської премії з фізики в 2018 році, винайшов оптичну техніку в 1980-х роках, використовуючи сфокусований лазер для зрізання крихітних предметів, як скорпіон. Сьогодні промінь став незамінним інструментом для багатьох фізиків, хіміків та біологів, щоб допомогти їм точно маніпулювати атомами, молекулами, бактеріями, вірусами та клітинами, відкриваючи двері для мікроскопічних явищ.
За робочим режимом лазер можна розділити на лазер безперервного дії та імпульсний. Імпульсні лазери з’являються у вигляді світлових імпульсів один за одним у часі, і їх пікова потужність набагато більша, ніж у безперервних лазерів. Якщо прямо сказати, то безперервний лазер схожий на спокійну водну поверхню глибиною 10 метрів, а імпульсний лазер формує хвилю висотою 1000 метрів, як водна поверхня глибиною 1 метр. Ширина лазерного імпульсу може бути коротшою 1 пікосекунди (1 пікосекунда дорівнює одній трильйонній частці секунди), навіть до фемтосекунди (1 фемтосекунда дорівнює одній мільярдній секунді). Концентруючи енергію за такий короткий проміжок часу, можна уявити пікову потужність.
У 2018 році двоє інших лауреатів Нобелівської премії, Мулу та Стрікленд, винайшли технологію посилення імпульсних звукових сигналів у 1985 році і отримали ультракороткі імпульси з надзвичайно високою піковою потужністю. Цей надкороткий лазер з високою піковою потужністю забезпечує точне різання та свердління на різних матеріалах. Він широко застосовується в хірургії лазерної корекції зору та точній обробці, таких як дисплей мобільного телефону та внутрішні дрібні деталі. При вивченні внутрішнього динамічного процесу речовини за допомогою фемтосекундних лазерних імпульсів можна фотографувати атоми та молекули, що дозволяє вченим отримати уявлення про секрети мікросвіту.
Крім того, за допомогою технології підсилення імпульсу гелію багато країн будують надміцні лазерні прилади. Китай має дуже міцну основу в цій галузі і за останні роки досягнув проривних результатів. За допомогою цього потужного лазерного пристрою в лабораторії можна створити екстремальні фізичні умови, і, як очікується, це відкриє нові фізичні закони.
Немає сумнівів, що багатий та різноманітний спектр лазерних технологій надає нам потужний інструмент для розуміння світу та його зміни. Я вірю, що спільними зусиллями вчених буде продовжувати з’являтися більше магічних лазерних технологій.