لیزر به زبان ساده

 khob laser darvaghe ye manbae noore taghviat shodas .vali tozihe sazokaresh enghadr moshkele ke vase fahmidanesh bayad ghabl az shorooe bahse laser hade aghal 12 vahed electromagetic va quantum mechanic pas karde bashin . vali man inja say mikonam kheyli sade ( va albate be hamin dalil naghes ) sazokaresho tozih bedam                 

tarze kare laser darvaghe too esmesh nahoftas . laser avale horoofe kalamate jomleye  " LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION " hast  ke be manie " taghviate noor be raveshe gosile elghayee tabeshe " hala man mikham yekam rajebe in mafhoom tozih bedam . doostani ke yekam ba physice atomi ashnayee daran midoonan ke vaghti electron haye yek atom tahte sharayete khasi dochare barangikhtegi mishan , yani az taraze energie paye be tarzhaye balatare energi miran , be do soorat moomkene be taraze avaliashoon bargardan va yek photon ba energie moadele ekhtelafe energie beine do taraz ro tabesh konan . in gosile tabesh ya khodbekhodie ya besoorate elghayee . too bahse laser chon ma mikhaym photon haye hamdoos dashte bashim ( be ekhtesar yani photon haye ham energi va ham phase vam ham jahat ) bayad gosilemoon az noe elghayee bashe yani aval tedade ziadi az electron haro tahrik konim va be taraze dekhahemoon befrestim va bad ba ersale ye photon moshabeh dobare oonaro tahric konim ta yekdafe baham be taraz haye avaliashoon bargardan . be inshekl yek daste partoe hamdoos darim  . chon mamoolan bayek bar gosil shedate kafi ro nadare az ye mohite resonator bayad estefade konim mesle saz haye zehi . baraye inkar az yek mohite baztabanande estefade mikonim ke mamoolan az manshoor vase inkar estefade mishe ba in kare tedade ziadi az photon haro ke dar har bar gosile elghayee tabesh shoand ro jam mikonim va vaghti be sheddate morede nazar residan be khorooji mifrestim .banabarin yek manbae besiar shadid az photon haye hamdos darim ke hamdigaro taghviat mikonan .

khob momkene begin in ke kheyli sade bood ! vali bayad begam avalan man bahso kheyli pishe pa oftade goftam sanian mohasebate marboot be harghesmateh meshe entekhab made baraye tolide noor , ravesh haye barangikhte kardan atom ha va ... niaz be pish niaz haye bisiar ghavie riazi va phisic dare . be har hal omidvaram ta hadi ba mafhoome laser ashna shode bashin

 

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 ،ایتریم ، آلومینیوم گارنت ، () 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، 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 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 به بیرون گسیل می‌شود.

نور لیزر

وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتومها
تولید شد، با رفت و برگشت بین آینه‌ها
متمرکزتر می‌شود.

تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی

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 ، گاما ، ماورای بنفش (UV) و 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

• لیزرهای متدوال مادون قرمز (IR (2 _ 10

لیزر

تاریخچه
میمن (meiman) برای نخستین بار لیزر یاقوت را در سال 1959 ساخت.پس از دو سال آقای ایمان اخوان، دانشمند ایرانی برای نخستین بار لیزر گازی هلیوم- نئون (He-Ne) را ساخت.

سیر تحول و رشد
با پیشرفت روزافزون مکانیک کوانتومی و جنبه‌های ذره‌ای نور و تولید آینه‌هایی با توان بالا دانشمندان لیزرهایی را با توان خروجی بهتر(لیزرهای توان بالا) و همدوسی بالاتر ساخته شدند.

سازوکار لیزر
نخست لازم است تا به محیط فعال لیزری به نحوی انرژی داده شود. به این عمل پمپاژ لیزر می‌گویند. عمل پمپاژ به روشهای گوناگونی صورت می‌گیرد که می‌توان به پمپاژ نوری، پمپاژ الکتریکی، پمپاژ توسط لیزرهای دیگر (پمپاژ لیزری)و جز اینها نام برد.

گونه‌های لیزر
لیزرها را براساس مواد لیزرزا به چند گروه زیر بخش بندی می‌کنند : لیزرهای جامد، لیزرهای گازی، لیزرهای مایع یا رزینه، لیزرهای الکترون آزاد و لیزرهای نیمه رسانا لیزرها را بر پایه خروجی آنها به دو دسته لیزرهای تپی و لیزرهای پیوسته کار تقسیم بندی می‌کنند. غالبا لیزرهای توان بالا را از نوع تپی (پالسی) میسازند.


ساختار لیزر=
یک سیستم لیزری عموما از سه بخش عمده تشکیل شده است:

منبع انرژی ( که معمولا یک پمپ و یا یک منبع مشابه است)
بستر تشدید کننده یا بستر لیزر
آینه و یا مجموعه‌ای از آینه ها که یک افزایش دهندهٔ نوری را تشکیل می‌دهند


یک منبع پمپی قسمتی است که انرژی لازم را برای سیستم لیزری فرآهم می‌کند. نمونه هایی از منابع پمپی شامل تخلیه کننده‌های الکتریکی، لامپهای درخشنده، لامپهای جرقه ای، نور لیزرهای دیگر، واکنشهای شیمیایی و حتی وسایل انفجاری میباشند. نوع منبع پمپ مورد استفاده اصولا بستگی به بستر تشدید کننده دارد و این بستر است که عموما تعیین می‌کند چه میزان انرژی بایستی به بستر منتقل شود. یک لیزر هلیوم- نئونی در مخلوط گاز هلیوم - نئون از تخلیهٔ الکتریکی استفاده می‌کند و لیزر یاقوتی از نوری که از لامپ درخشندهٔ زنونی ساطع شده متمرکز می‌شود و در آخر لیزرهای اگزایمر از یک واکنش شیمیایی استفاده می‌کنند.




بستر تشدید کننده عامل اصلی تعیین کنندهٔ طول موج در هنگام استفاده و خصوصیات دیگر لیزر می‌باشد. اگر نگوییم هزاران بستر مختلف، قطعا صدها بستر تشدید ساز مختلف وجود دارد که در آن کارایی مورد نظر بدست میآید. بستر تشدید کننده توسط یک منبع پمپ انرژی تحریک شده تا فراوانی معکوسی تولید کند و در ادامه بستر تشدید کننده بتواند انتشار خود به خود و تحریک شده‌ای از فوتونها را ایجاد کند که نهایتا باعث عمل تشدید نوری و یا ارتقاء نوری می‌شود.




نمونه هایی از بسترهای مختلف تشدید کننده شامل موارد زیر هستند:




مایعات مثل لیزرهای رنگی. این مایعات عموما حلالهای شیمیایی آلی هستند. مواردی همچون متانول، اتانول، یا اتیل گلیکول که رنگهایی شیمیایی همچون کومارین یا رودامین و فلوئورسین به آنها افزوده می‌گردد. ساختار شیمیایی واقعی ملکولهای رنگ تعیین کنندهٔ طول موج بدست آمده از لیزرهای نوریست. گازها مثل دی اکسید کربن، آرگون، کریپتون و مخلوطی از هلیوم و نئون. این لیزرها اغلب از تخلیهٔ الکتریکی برای پمپ کردن استفاده می‌کنند. جامدات مثل کریستال ها یا شیشه ها. مواد جامد بکار گرفته شده معمولا با یک ناخالصی خاص مثل کروم، نئودیمیوم، اربیوم، یا یونها تیتانیوم ترکیب می‌گردند. مواد جامد بکار گرفته شده عموما یاقوتYAG، YLF، و یا یاقوت کبود و شیشه‌های سیلیکونی هستند. نمونه هایی از بسترهای لیزری جامد شامل Nd:YAG, Ti:sapphire,Cr:sapphire, Cr:LiSAF (chromium-doped lithium strontiumaluminium fluoride), Er:YLF and Nd:glass میباشند. لیزرهای جامد عموما توسط لامپهای درخشان و یا نور لیزرهای دیگر پمپ میشوند. نیمه هادی ها، نوعی از جامدات هستند که در آنها حرکت الکترونها بین ماده با سطوح مختلف ناخالص ساز ها می‌تواند منجر به ایجاد عملکرد لیزر شود. لیزرهای نیمه هادی عموما بسیار کوچک هستند و می‌توانند با یک جریان سادهٔ الکتریکی پمپ شوند که این خصوصیت آنها، باعث ایجاد توانایی طراحی و ساخت ابزارهایی فراوان و همه جا در دسترسی همچون دستگاههای نمایش سی دی شده است.


تشدید کننده‌های نوری و یا حفره‌های نوری در ساده‌ترین شکل خود دو آینهٔ موازی هستند که در اطراف بستر تشدید کننده قرار میگیرند. نور ساطع شده از بستر توسط انتشار خود به خود تولید شده و توسط آینه هایی که آنرا به بستر باز می‌گردانند بازتابیده می‌شود. در اینجاست که این پرتو می‌تواند بازتابیده و یا تشدید شود. نور ممکن است از آینه ها بازتابیده شده و یا از بستر تشدید کننده بگذرد که در این حالت صدها بار بیشتر از زمانی که در حفره نوری بود می‌باشد. در لیزرهای پیچیده تر، تنظیم توسط 4 و یا تعداد بیشتری آینه باعث ایجاد حفره‌های مورد نظر می‌شود. طراحی و تنظیم آینه ها با توجه به بستر برای تعیین طول موج مورد نیاز و دیگر خصوصیات سیستم لیزری انجام میگیرد.

دیگر ابزارهای نوری همچون آینه‌های گردان، تعدیل کننده ها، فیلتر ها و جاذب ها ممکن است در تشدید کنندهٔ نوری لحاظ شوند تا بتوانند اثرات مختلف و کاملا اختصاصی ای بر روی تولید امواج نور لیزری بگذارند.




اسکن میکروسکوپی لیزری هم کانون

اسکن میکروسکوپی لیزری هم کانون ابزاری مفید برای بازسازی سه بعدی و بدست آوردن تصاویر سه بعدی با کیفیت بالاست. خصوصیت کلیدی میکروسکوپی هم کانون توانایی آن در ایجاد تصاویر بدون کدورت از نمونه ها ی ضخیم در عمقهای مختلف است. اصول این نوع خاص از میکروسکوپی توسط ماروین مینسکی در سال1953 کامل شد اما هنوز سی سال دیگر زمان لازم بود تا لیزر بتواند بعنوان یک منبع نور نقطه‌ای برای میکروسکوپی هم کانون و بعنوان روشی استاندارد در اواخر دههٔ 1980 مورد استفاده قرار بگیرد.




تشکیل تصویر

در اسکن میکروسکوپی لیزری هم کانون یک پرتو لیزری از روزنهٔ منبع نوری گذشته و سپس توسط عدسی های شیئی به حجم کانونی کوچکی بر روی یک نمونهٔ فلورسانت متمرکز می‌شود. سپس مخلوطی از نور فلورسانت تابیده شده و لیزر بازتابیده شده از نقطهٔ مورد تابش قرار گرفته توسط عدسی های شیئی جمع آوری می‌شود. یک جدا کنندهٔ طیفی مخلوط نور را با گذر انتخابی نور لیزری و بازتاباندن نور فلورسانت به دستگاه جداساز از هم مجزا می‌کند. پس از گذر این نور، نور فلورسانت توسط یک وسیلهٔ جدا کنندهٔ نور( لولهٔ تشدید کنندهٔ نور و یا دیود بهمن نوری) باعث تغییر سیگنال نوری به یک سیگنال الکترونیکی شده که در مرحلهٔ بعد این سیگنال الکتریکی توسط رایانه قرائت می‌شود.




همانطور که در شکل میبینید روزنهٔ جداساز از ورود نور به اصطلاح تنظیم نشده یعنی نور فلورسانسی که از سطح کانونی عدسی های شیئی منشاء گرفته ممانعت به عمل می‌‌آورد. پرتوهای نوری از زیرسطح کانونی قبل از رسیدن به جداساز متمرکز می‌گردند و بخش عمده‌ای از آنها بواسطهٔ متمرکز نبودن بر روزنهٔ جداساز حذف می‌گردند و بقیهٔ پرتو ها به جداساز میرسند. در این روش بخش خارج از کانون قسمت بالا و پایین به میزان زیادی کاهش میابد که نهایتا باعث تشکیل تصویری واضح تر نسبت به روش های میکروسکپی سنتی می‌گردد. نور جداسازی شده‌ای که از بخش نورانی نمونه منشاء گرفته در تصویر حاصله بشکل یک نقطه نمایش داده می‌شود. بنابراین تصویر نهایی ردیف به ردیف و نقطه به نقطه تشکیل می‌گردد و درخشش نهایی تصویر حاصله با شدت نور جداسازی شدهٔ فلورسانت مطابقت خواهد داشت. پرتو سرتاسر نمونه را بشکل صفحه‌های افقی و با استفاده از آینه‌های نوسانگر خود مهار شونده اسکن می‌کند. این روش اسکن( پویش) کردن معمولا امکان ایجاد واکنشهای نهفتهٔ کمتری دارد و با کم شدن سرعت آن نسبت قابل قبول تری از سیگنال به خطا را نتیجه می‌دهد و نهایتا تباین و کیفیت بالاتری نتیجه می‌دهد. اطلاعات لازم را می‌توان با صفحه‌های کانونی متعدد و با تغییر سطح میکروسکوپ به سمت بالا و پایین بدست آورد. رایانه می‌تواند یک تصویر سه بعدی از نمونه را بوسیلهٔ سری ردن تعداد زیادی از تصاویر دو بعدی متوالی ایجاد کند.




بعلاوه میکروسکوپی کانونی پیشرفت زیادی را در کیفیت نهایی و ظرفیت برش نوری سری مناسب فراهم کرده که این امر حتی در نمونه‌های زندهٔ با حداقل آماده سازی قابل مشاهده است. با توجه به اینکه این روش وابسته به فلورسانس است، نمونه ها معمولا بایستی با رنگهای فلورسانس رنگ آمیزی شوند. با اینحال بایستی توجه کرد که غلظت مواد خارجی به حدی کم باشد که بر روی ساز و کار طبیعی زیستی تاثیر منفی نگذارد. برخی ابزار ها حتی قادر به ردیابی یک ملکول خاص فلورسانس نیز میباشند. همچنین روشهای ترنس ژنیک می‌توانند ارگانیسمهایی را بوجود بیاورند که خودشان ملکول فلورسانس تولید کنند.(مثل پرونئینهای سبز فلورسانت)




ارتقاء کیفیت با بکارگیری اصول هم کانونی

وقتی روش مورد استفادهٔ ما روش میکروسکوپی لیزری هم کانون باشد روشی که برای توصیف تفکیک پذیری مورد استفاده قرار میگیرد بسادگی قابل مقایسه با دیگر روشهای اسکن همچون اسکن میکروسکوپی تونلی می‌باشد. این روش با اسکن نوک اتمی بر روی سطح هادی انجام می‌شود و همراه با تونلهای مجزاییست که هر جزء سطح را پایش می‌کند. اگر نوک اتمی کند شود، یعنی اگر شامل جند اتم شود کیفیت تصویر حاصله کاهش میابد.

در روش LSCM یک نمونه یفلورسانت توسط یک منبع نقطه‌ای لیزر مورد تابش قرار گرفته و کیفیت تصویر هر کدام از اجزا با شدت تابش فلورسانت حاصله متناسب خواهد بود. در اینجا اندازهٔ نوک اسکن کننده که برای کیفیت پایانی بسیار حیاتی است توسط حد انکسار سیستم نوری تعیین می‌گردد. این حالت موید این حقیقت است که تصویر منبع نقطه‌ای لیزر اسکن کننده یک نقطهٔ بی نهایت کوچک نیست بلکه از یک الگوی سه بعدی انکساری تبعیت می‌کند. اندازهٔ الگوی انکسار و اندازهٔ کانونی توسط اندازهٔ روزنهٔ عدسی های شیئی سیستم و طول موج لیزر مورد استفاده تعیین می‌گردد. این حالت را می‌توان بسادگی در حد تفکیک میکروسکوپهای نوری قدیمی مشاهده کرد که به اصطلاح به آن تابندگی گسترده می‌گویند. با اینهمه این مشکل با تکنیکهای تابندگی نور به اندازهٔ کوچکی که در هر زمان جداسازی می‌شود قابل بر طرف کردن است. با اینهمه این بسیار مهم است که حجم موثر نور تولیدی معمولا کمتر از حجم تابندگیست یعنی الگوی انکسار تولید نور قابل جداسازی دقیق تر و البته کوچکتر از الگوی انکسار تابندگیست. این به آن معناست که حد تفکیک میکروسکوپهای هم کانون نه تنها به احتمال تابندگی بستگی دارد بلکه به احتمال ایجاد فوتونهای قابل جداسازی نیز وابسته اند. بسته به خصوصیات فلوئورسانس رنگهای بکار رفته پیشرفتهای محدودی می‌تواند در کیفیت جانبی میکروسکوپهای سنتی بوجود آید. با اینهمه با استفاده از فرایند تولید نور با احتمال کمتر وقوع ایجاد اثرات ثانویه، با تمرکز بر نقطهٔ محدود با بالاترین کیفیت ممکن می‌توان به ارتقاء کیفیت جانبی به اندازه‌ای قابل توجه امید وار بود. متاسفانه احتمال تولید فوفتونهای قابل جداسازی اثر نامطلوبی بر نسبت سیگنال به خطا دارد. این مشکل را می‌توان بوسیلهٔ استفاده از فوتو دیتکتورهای بیشتر و یا با افزایش شدت منبع نقطه‌ای لیزر تابیده شده جبران کرد. افزایش شدت این خطرات باعث بی رنگ شدن و یا آسیب به نمونهٔ مورد نظر می‌شود خصوصا اگر آزمایشاتی برای مقایسهٔ درخشش فلورسانس مورد نیاز باشد.




LASEK در مقابلLASIK
LASEK فرآیندیست که در آن تغییرات دایمی قرنیه با استفاده از لیزر اگزایمر برای برداشتن مقدار کمی از بافت جلوی چشم، بافتی که درست زیر لایهٔ خارجی اپیتلیوم قرار دارد انجام می‌شود. بر خلاف لیزیک در این فرایند اپیتلیوم از پردهٔ قرنیه برداشته نمیشود و اپیتلیوم باعث حفاظت از چشم در طی انجام این فرآیند شده و بعدها بصورت یک بانداژ طبیعی برداشته می‌شود.

از آنجایی که بر خلاف لیزیک در این فرایند از چاقو/میکروکرماتور یا لیزر برنده استفاده نمیشود، پایداری قرنیه کاملا بدون تغییر باقی میماند اما درد بیشتر و بهبودی دید آهسته تر از فرآیند لیزیک خواهد بود. همانندPRK، در لیزک خطر جابجا شدن پرده‌های قرنیه که ممکن است به کرات در اثر ضربه حتی سالها بعد از فرآیند لیزیک رخ دهد وجود ندارد.




عوارض احتمالی

برخی عوارض PRK شامل موارد زیر هستند:

دورهٔ بهبودی طولانی درد تاری دید و نقصهای احتمالی مثلStarburst. تطبیق ناقص وقوع مجدد نزدیک بینی افزایش فشار داخل چشم کدورت قرنیه باقی ماندن جای زخم کاهش تیزبینی گذشتهٔ شخص کاهش تیزبینی در نور کم


PRK ممکن است برای دستیابی به نتایج فرایند و اطمینان از دید کافی در طی روال بهبودی تنها بر روی یک چشم انجام پذیرد. ( سازمان نظارت بر دارو و غذا پیشنهاد می‌کند که جراحی ثانوی 3 ماه پس از جراحی اولی امجام پذیرد). فعالیتهای مورد نیاز برای رسیدن به یک دید دو چشمی مناسب ممکن است در زمان بین دو جراحی بحال تعلیق درآید.

برخی از بیماران بعد از مرحلهٔ PRK ممکن است از علایمی که در بالا اشاره شد شکایت داشته باشند که احتمالا در نتیجه ی تاری قرنیهٔ پس از جراحی است و احتمالا در دوران نقاهت به چشم میخورد. با استفاده از لیزرهای مدرن سال2005 این علایم فقط تا شش ماه پس از عمل باقی میمانند و نادر است مواردی که پس از یک سال هنوز هم علایم باقی مانده باشند.

قابلیت پیشبینی نتایج تطبیق انکساری پس از بهبودی خصوصا در کسانی که نزدیکبینی شدید دارند کاملا دقیق نیست. این امر ممکن است به خطاهای انکساری تطابقی بالا و پایینی منجر شود. در مواردی پیرچشمی زودرس نیز محتمل است.

در 1 تا 3 درصد موارد از دست رفتن تیزبینی وابسته به تطابق دیده می‌شود که احتمالا مربوط به عدم تطابق بخشهای لایه برداری شده یا دیگر عوارض جراحی باشد. از بین رفتن تیزبینی وابسته به تطابق احتمالا 5 تا 15 برابر PRK می‌باشد که در نتیجهٔ استفاده از تماسهای پوششی ایجاد می‌شود. با بکار گیری لیزرهای پیرفته و مدرن امروزی و تعیین مرکزیت چشم و روشهای ردیابی این عوارض روز به روز کمتر و کمتر می‌گردند.




مطالبی در مورد بیمارانی که نیاز که تیزبینی در عرصهٔ شغلی دارند

راندن هواپیماها عموما نیازمند فعایت در عرصه هاییست که عموما با سلامت همخوان نیست. این امر خصوصا زمانی که دید شما با وظیفهٔ محوطه تطابق کامل نداشته باشد مشهود تر می‌شود. در حال حاضر بیش از 50 درصد جمعیت خلبانان غیر نظامی به اشکالی از تطابق دید مبتلا هستند. خلبانان بایستی در نظر داشته باشند که میزان موفقیتی که برای اعمال بالینی در نظر گرفته می‌شود بر مبنای معیار 40/20 یا بهتر از آن است نه معیار 20/20 که با دید تصحیح نشده هم قابل دستیابیست.

برخی بیماران PRK از دید خود در شرایط کم نور محیط خارج ابراز نارضایتی می‌کنند. خلبانانی که با این مشکلات مواجهند باید بدانند که با قرار گرفتن در محیطهای بیرون این عوارض را تشدید خواهند کرد. علاوه بر این تماس با پرتو فرابنفش با آغاز تاخیری تاری قرنیه در ارتباط بوده و احتمالا با وقوع مجدد نزدیک بینی رابطه دارد.

سازمان سرپرستی فدرال آمریکا تمامی عوارض مربوط به PRK را در نظر گرفته تا شرایطی که تماما بهبود یافته و پایدار شده باشند حاصل شده باشد. خلبانان بایستی آگاه باشند که برخی از کارفرمایان محافظه کار و شرکتهای هوایی و شرکتهای خصوصی ممکن است از خط و مشیی پیروی کنند که طبق آن جراحی انکساری بعنوان یک وضعیت غیر قابل قبول در نشر گرفته شود. و علاوه بر این خلبانان غیر نظامی بایستی بدانند که اگر قصد پرواز با هواپیماهای نظامی را دارند، ارتش اجازهٔ پرواز به خلبانانی که LASIK و یاRK داشته‌اند را نمیدهد. ناوگان بطور معمول بخشودگی اختصای ای برای دانشجویان خلبانی دریایی ای که PRK داشته‌اند ولی آزمایشات سلامت آنها را تایید کرده است را در نظر میگیرد. در یک مطالعه مشخص شد که 967 نفر از 968 خلبان دریایی باPRK به وضعیت شغلی سابق خود همراه با پرواز بازگشته بودند.

در اکثریت بیماران PRK بعنوان یک روش ایمن و بی خطر برای تصحیح نزدیک بینی بشمار میرود. PRK هنوز هم در کشورهایی که در حال استفاده از شیوه‌های امنتر جانبی و فرآیندهای جایگزین هستند در حال تکامل و بهبود است. بسیاری از فرآیندهای تحت نظارت ایالات متحده نشان داده شده‌اند که PRK قابل بازگشت نیست. بیماری که از این فرآیند نگران است احتمالا بایستی با متخصص چشم برای اتخاذ تصمیم مناسب و اطلاع از مزایا و معایبی که شاید خاص وی باشد مشورت کرده و اطمینان حاصل کند.




ایمنی در لیزر

لیزر منبع نوریست که می‌تواند برای اشخاصی که با آن در تماسند خطرناک باشد. حتی لیزرهای با نور کم هم می‌تواند برای بینایی اشخاص مخاطره آمیز باشد. لنسجام ذاتی و پخش اندک نور لیزر به این معناست که این پرتو قادر است در نقطهٔ بسیار کوچکی در شبکیهٔ چشم متمرکز گردد که نتیجتا در عرض چند ثانیه منجر به سوختگی موضعی و آسیبهای دایمی خواهد شد. طول موجهای خاصی از لیزر قادرند ایجاد آب مروارید یا کاتاراکت کرده و حتی منجر به جوش آمدن مایع زجاجیه گردند. علاوه بر این لیزرهای مادن قرمز و فرابنفش خطر بیشتری را متوجه فرد می‌کنند چرا که واکنش بسته شدن پلک در انسان در مواقع خطر احتمالی برای چشم تنها در مواقعی که نور مرئی باشد انجام می‌شود.




دسته بندی

لیزرها بر اساس طول موج و حداکثر توان خروجیشان در رده‌های زیر طبقه بندی می‌گردند:

دستهٔ اول: اساسا بی خطر؛ هیچگونه احتمالی برای آسیب رساندن به چشم در این گروه وجود ندارد. این امر می‌تواند بدلیل توان خروجی محدود آنها( که حتی در تماسهای طولانی هم خطری را متوجه چشم شخص نمیکنند) باشد و یا به این دلیل باشد که محصور بودن آنها و عدم تماس در شرایط طبیعی کار بطور کلی احتمال خطر تماس را از بین میبرد مثل حالتی که در دستگاه‌های خواندن سی دی وجود دارد.




دستهٔ دوم: واکنش طبیعی یسته شدن چشمها از آسیب جلوگیری خواهد کرد و توان خروجی آنها حدود 1mW می‌باشد.




دستهٔ سوم اولیه: لیزرهایی که در این دسته قرار میگیرند بواسطهٔ بکار گرفته شدن در ابزاری که ممکن است باریکهٔ نور را تغییر دهند خطرناک در نظر گرفته میشوند. توان خروجی آنها 1-5mW می‌باشد. اغلب لیزرهای نقطه‌ای در این گروه قرار دارند.




دستهٔ سوم ثانویه: این دسته زمانی خطرناک محسوب میشوند که باریکه نور مربوط به لیزر مستقیما بدرون چشم تابیده ویا منعکس شود. این گروه مربوط به لیزرهایی می‌شود که قدرتی حدود 5-500mW دارند. انعکاسهایی که با پراکنده شدن باریکهٔ نوری همراه باشند بعنوان یک خطر جدی در نظر گرفته نمیشوند.




دستهٔ چهارم: لیزرهای این دسته بینهایت خطرناکند. حتی اگر انعکاس پراکنده شدهٔ آنها هم به پوست و یا چشم تابیده شود هم می‌تواند خطرناک باشد. لیزرهایی که توان بیش از 500mW و یا توانایی تولی امواج نوری داشته باشند در این دسته قرار میگیرند. اگرچه که شدت نور خروجی آنها ممکن است تنها چند برابر نور درخشان خورشید باشد ولی بایستی توجه داشت که این نور مستقیما بر نقطهٔ بسیار کوچکی متمرکز می‌گردد.




نیروهایی که برای لیزرهای بالا ذکر شد انواع معمول توانها میباشند. دسته بندی ما مستقل از طول موج و موجی و یا پیوسته بودن لیزر می‌باشد و تنها بر ایمنی تاکید دارد.




رهنمودها

استفاده از پوشش محافظتی برای لیزرهای دستهٔ سوم ثانویه و دستهٔ چهارم قویا توصیه می‌شود و طبق نظر سازمان مدیریت خطرات و ایمنی شغلی ایالات متحده الزامیست. با اینهمه تحقیقات صورت گرفته نشان داده‌اند که دانشمندان محقق حتی در شرایطی که با لیزرهای گروه چهارم سر و کار دارند معمولا از پوششهای محافظ چشمی استفاده نمیکنند. مشکل اینجاست که محافظهایی همچون عینکها پس از مدت کوتاهی ناخوشایند و عذاب آور خواهند بود. برای مثال در طیف سنجی آرایش تجربی دائما تغییر کرده و تنظیم آن مستلزم اینست که شخص مسیر طیف گسیل شده را ببیند. اینکار به اسانی با چشم غیر مسلح قابل انجام است ولی انجام آن با دوربین به مراتب مشکل تر است. در این شرایط افراد بیش از آنکه به ایمنی اهمیت دهند به سادگی و راحتی کار اولویت می‌دهند و معمولا قوانین ایمنی را نقض می‌کنند. گاهی اوقات هم رعایت موازین غیر قابل اجتناب است. برای مثال زمان کار کردن با لیزر RGB از نظر فنی به استفاده از عینکهای ایمنی کاملا مشکی نیاز است.




با اینکه شاید تمامی افرادی که در این زمینه مشغول به کارند با رهنمودهای زیر موافق نباشند ولی قطعا اکثر دانشمندان این رهنمودها را در عرصهٔ کاری رعایت می‌کنند:




هر کسی که با لیزر تماس دارد باید از خطرات آن بطور کامل مطلع باشد. این آگاهی نباید بسته به زمان تماس باشد بلکه بایستی توجه داشت که کارکرد طولانی با خطرات غیر قابل دیدن(مثل خطرات مربوط به پرتوهای لیزر مادون قرمز) معمولا باعث کاهش هشیاری و سهل انگاری افراد می‌گردند.


بسیاری از افرادی که در شرایطی کار می‌کنند که کارشان بر روی میزهای نوری انجام می‌شود و تمامی طیف لیزر در یک سطح افقی حرکت می‌کند و در لبهٔ میز متوقف می‌گردد احساس کاذب ایمنی در برابر لیزر دارند. این افراد تنها به این امر بسنده می‌کنند که اگر چشمانشان در امتداد طیف افقی لیزر قرار نگیرد کاملا ایمن هستند ولی باید دانست که بشکل تصادفی امکان منعکس شدن این طیف در همه حال وجود دارد. رهنمودهای زیر ممکن است در کاهش خطراتن نقش زیادی داشته باشد ولی باید دانست که هنوز هم بسیاری از خطرات تنها بدلیل استفاده نکردن عینکهای محافظ است.


در یک تنظیم نوری مهم، اطمینان از اینکه تمامی آینه ها، فیلترها، و عدسی ها کاملا در حالت عمودی قرار گرفته‌اند مشکل است. این حالت خصوصا زمانی که شرایط کار تغییر می‌کند اهمیت بیشتری میابد. انعکاسهای اتفاقی رو به بالا ممکن است توسط ساعت و یا جواهرات ایجاد شوند. حتی اگر استفاده از زیور آلات ممنوع باشد باز هم امکان انعکاس از وسایل و ابزار شخص که وارد محدودهٔ باریکهٔ نور شده‌اند مثلا توسط پیچ گوشتی امکانپذیر است. بایستی توجه داشت که معمولا انعکاس ها تا زمانی که منجر به آسیب نشده‌اند ناشناخته باقی میمانند.




زمانی که چیزی را از سطح زمین بلند میکنید با بستن پلک چشم نمیتوانید جلوی خطر لیزرهای چند واتی را بگیرید و بایستی از پوشش معمولا کدر چشمی استفاده کنید. این حالت خصوصا زمانی که لیزرها پرتوهای مادون قرمز باشند بیشتر موضوعیت دارد. بستن هر دو چشم در زمین زانو زدن می‌تواند بعنوان یک روش طبیعی برای محافظت از چشم برای کارگرانی که در محدوده کار می‌کنند مطرح باشد.




هیچکس نمیتواند بدون استفاده از محافظهای چشمی از تمامی خطرات ذکر شده جلوگیری کند. خصوصا که در برخی محیطهای کاری از پرتوهای نامرئی مادون قرمز استفاده می‌شود که هیچ نشانهٔ ظاهری هم ندارند. به این ترتیب کار کردن بدون عینک در چنین شرایطی مترادف با معاوظهٔ سلامتی با راحت طلبییست. عدم استفاده از عینک با اینکه معمول است ولی در هیچ قانون حرفه‌ای و مستدلی نگاشته نشده است.




محافظ چشمی مناسب برای هر کسی که در اتاق هست الزامیست و نباید فقط برای کسی که مشغول کار است الزامی در نظر گرفته شود.


مسیر پرتوهای با شدت بالا( بالای 200mW) که معمولا تعدیل نمیشوند با یستی به لولهٔ سیاهی هدایت شوند. این موضوع در خصوص پرتوهای فرابنفش ضعیفتر هم بواسطهٔ احتمال سرطان پوست صدق می‌کند. زمانی که عمل تعدیل و میزان کردن بر روی پرتو لیزر انجام می‌شود این امکان که انرژی آن تا حد بی خطر کاهش یافته و سپس بطور ناگهانی به حد بسیار شدید برسد وجود دارد.


احتیاط خاصی بایستی در رابطه با وارد کردن و خارج کردن آینه ها در مسیر طیف پرتو انجام پذیرد. میزان کردن پرتو هم می‌تواند در جای خود خطرناک باشد چرا که ممکن است در این بین پرتو به تیرکهای فلزی محل تابیده و منعکس گردد. سبکهای بی احتیاط کار کردن ممکن است بواسطهٔ دلایل زیر ایجاد شده و یا تسریع گردد:




سخت بودن دسترسی به حفاظهای چشمی مناسب( خصوصا زمانی که کارگران با طول موجهای مختلف کار می‌کنند) ابزارهای محافظ بسیار ناراحت و آزار دهنده ارزیابی غیر منطقی خطرات قوانین ایمنی بسیار سختگیرانه که باعث تشویق کارگران به نقض کردن آنها می‌شود. نداشتن دانش کلی در خصوص موضوعات مربوط به ایمنی


ایمنی الکتریکی

بحث در مورد ایمنی لیزر را نمیتوان بدون در نظر گرفتن ایمنی الکتریکی در شکل عمومی کامل دانست. لیزرها عموما در ولتاژ بالا هستند. بطور مثال لیزرهای موجی کوچک 5mJ 400 ولت به بالا هستند و این میزان به اندازهٔ چندین کیلوولت برای لیزرهای قوی تر افزوده می‌گردد. این نیرو در کنار آب پر فشاری که برای خنک کردن لیزرها مورد استفاده قرار میگیرد و یا ابزارهای الکتریکی مربوطه باعث ایجاد خطر بیشتری در خصوص لیزرها می‌گردد. بطور کلی این کاملا ضروریست که برای جلوگیری از ایجاد شوک الکتریکی در زمان آب گرفتگی احتمالی محل تمام قطعات الکتریکی حداقل 10 اینچ از زمین فاصله داشته باشند. میز نوری، لیزرها و دیگر تجهیزات بایستی بشکل صحیحی نصب گردند.




جوشکاری فلزی توسط لیزر

جوشکاری توسط پرتو لیزر در تولیدات صنعتی بشکل روزافزونی در حال گسترش است و دامنهٔ استفادهٔ آن از میکرو الکترونیک تا کشتی سازی گسترده شده است. تولید انبوه خودکار در این بین از بیشترین توسعه برخوردار گشته‌اند که این پیشرفتها را می‌توان مرهون عوامل زیر دانست:

حرارت ورودی محدود منطقهٔ حرارت پذیرفتهٔ کوچک میزان ناصافی اندک سرعت بالای جوشکاری این خصوصیات جوشکاری لیزری را گزینهٔ منتخب بسیاری از قسمتهای صنعتی کرده که از جوشکاری مقاومتی در گذشته استفاده میکردند. با توجه به خصوصیات منحصر به فرد این روش می‌توان بکارگیری گستردهٔ آنرا در زمینهٔ کاربردهای مختلف انتظار داشت.

فرآیندهای ترکیبی که از ترکیب لیزر و قوس MIG استفاده می‌کنند برای قرار گرفتن بر سطحی که بایستی جوشکاری در آن انجام شود طراحی شده اند. علاوه بر این تجهیزات .یژهٔ بکار گرفته شده بشکل قابل توجهی ابزارهای مورد نیاز برای آماده سازی لبهٔ مورد نظر برای جوشکاری را کاهش می‌دهند. آلیاژهایی که برای سیمهای پر کننده در قسمت درز گیری بکار میروند باعث یکدست شدن فیزیکی آن ناحیه میشوند. علاوه بر این فرآیندهای ترکیبی بکار گرفته شده قادر اند سرعت انجام کار را بشکل قابل توجهی افزایش دهند. همچنین در نفوذ عمقی و درزگیری کلی هم موثرند. پیشرفتهای بی نظیر اخیر در زمینهٔ دیودهای لیزری موقعیت جدیدی را برای حل مشکلات همیشگی صنعتی فراهم کرده است. البته باید در نظر داشت که این فرآیندها برای همگون شدن با قسمتهای مورد نظر بایستی بشکلی اختصاصی تغییر یابند.

لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند(2-10kW) در حال حاضر در جوشکاری بدنهٔ اتومبیلها، قسمتهای حمل و نقل، مبادله کننده‌های حرارتی و پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار میگیرند. سالها لیزرهای یاقوتی کمتر از 500W برای جوش بخشهای کوچک مورد استفاده قرار می‌گرفتند. برای مثال قسمتهای کوچک و ظریف ابزارهای پزشکی، بسته‌های الکترونیکی و حتی تیغ های اصلاح صورت. لیزرهای یاقوتی چند کیلوواتی از گذراندن پرتو از فیبرهای نوری استفاده میکردند. اینکار بسادگی توسط روبوت ها انجام می‌شد و دامنهٔ وسیعی از کاربردهای سه بعدی مثل برش لیزری و جوش بدنهٔ اتومبیلها را ممکن میکرد.

پرتو لیزر در نقطهٔ کوچکی متمرکز می‌شود و باشدتی که در آن نقطه ایجاد می‌کند باعث ذوب و حتی بخار کردن فلز می‌شود. برای تمرکز نیروی لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند، آینه‌های خنک شونده توسط آب بجای عدسی ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. جوشکاری بطور کلی به دو شکل انجام می‌شود. در شکل هدایتی جوشکاری، حرارت از طریق هدایت گرمایی به فلز منتقل می‌گردد. این روش مختص لیزرهای یاقوتی نسبتا کم انرژی تر است کهم معمولا جوشکاری های کم عمق تر با آنها انجام می‌شود. جوشکاری با لیزرهای پر انرژی معمولا در پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار میگیرد. در این قسمت است که ذوب و تبخیر فلز اتفاق می‌‌افتد.


ساختار لیزر
لیزرها بطور معمول از یک محیط فعال و یک مشدد نوری ساخته می‌شوند.
مشدد نوری از دو آینه که یکی بازتابنده تقریبا کامل و دیگری نیمه گذرنده-بازتابنده است تشکیل می‌شود که خروجی لیزر از آینه نیمگذرنده است.

کاربردهای لیزر
کاربرد لیزر در پزشکی : چاقوی لیزری، مته لیزری و ...
کاربرد لیزر در صنعت : جوشکاری لیزری، برشهای لیزری، برش الماس، مسافت یاب لیزری و ...
کاربردهای نظامی : ردیاب لیزری، تفنگ لیزری و ...




لیزر مخفف عبارت Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation می‌‌باشد و به معنای تقویت نور توسط تشعشع تحریک شده است .لیزر وسیله‌ای برای تبدیل نور معمولی به پرتوی باریک و متراکم است. دستگاه لیزر یک جریان الکتریکی را از ماده‌ای که می‌‌تواند جامد, مایع یا گاز باشد عبور می‌‌دهد. بعضی از اتم های ماده انرژی جذب می‌‌کنند و کوانتوم ساطع می‌‌کنند. این امر موجب می‌‌شود که اتم های دیگر نیز کوانتوم ساتع کنند. این کوانتوم ها (بسته‌های تشعشع) بین آینه هایی به عقب و جلو منعكس می‌‌شوند و نهایتاً به صورت نوری با یک طول موج واحد شلیک می‌‌شوند. اولین لیزر جهان توسط « تئودور مایمن » اختراع گردید كه در آن از یاقوت استفاده شده بود. در سال ۱۹۶۲ پروفسور علی جوان, اولین لیزر گازی را به جهانیان معرفی نمود و بعدها نوع سوم و چهارم لیزرها که لیزرهای مایع و نیمه رسانا بودند اختراع شدند. در سال ۱۹۶۷ فرانسویان توسط اشعه ی لیزرِ ایستگاههایِ زمینیشان, دو ماهواره ی خود را در فضا تعقیب کردند, بدین ترتیب لیزر بسیار کار بردی به نظر آمد. نوری که توسط لیزر در یک سو گسیل می‌‌گردد بسیار پر انرژی و درخشنده است و قدرت نفوذ بالایی نیز دارد به طوری که در الماس فرو می‌‌رود.



امروزه استفاده از لیزر در صنعت به عنوان جوش آورنده ی فلزات و چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسیار متداول است. لیزرها سه قسمت اصلی دارند : 1) پمپ انرژی یا چشمه ی انرژی: که ممکن است این پمپ اپتیکی یا شیمیایی و یا حتی یک لیزر دیگر باشد. 2) ماده ی پایه و فعال: که نام گذاری لیزر بواسطه ی ماده ی فعال صورت می‌‌گیرد. 3) مشدّد کننده ی اپتیکی: كه شامل دو آینه ی بازتابنده ی کلی و جزئی می‌‌باشد.

جنس امواج نور امواج نور از نوع امواج الکترومغناطیسی هستند که برای انتشار احتیاجی به محیط مادی ندارند. یک موج الکترومغناطیسی ترکیبی است از دو میدان عمود بر همِ الکتریکی و مغناطیسی که در شکل زیر به ترتیب با موجهای زرد رنگ و آبی رنگ نشان داده شده اند.



خواص امواج الکترومغناطیسی نور: 1) نور در خلأ دارای سرعت ثابتِ 300000 (سیصد هزار) کیلومتر برساعت (بالاترین سرعت) است. 2) نورهای مختلف دارای طول موج های مختلف و شدت نور متفاوت هستند. 3) سرعت نور در محیط های شفافِ مختلف تغییر می‌‌کند.

کاربردهای لیزر الف) کاربرد لیزر در مصارف نظامی امروزه لیزر کاربردهای بی شماری دارد که همه ی زمینه‌های مختلف علمی و فنی، فیزیک، شیمی، زیست شناسی، الكترونیك و پزشکی را شامل می‌‌شود. همه ی این کاربردها نتیجه ی مستقیم همان ویژگی های خاص نور لیزر است. کاربردهای نظامی لیزر همیـشه عمـده ترین کـاربردهای آن بوده است. مهمترین کاربردهای نظامی لیزر عبارت اند از: الف) فاصله یاب های لیزری ب) علامت گذارهای لیزری ج) سلاح های هدایت انرژی الف) فاصله یاب های لیزری: فاصله یاب لیزری مبتنی بر همان اصولی است که در رادارهای معمولی از آن ها استفاده می‌‌شود. یک تپ کوتاه لیزری (معمولا با زمان 10 تا 20 نانوثانیه) به سمت هدف نشانه گیری می‌‌شود و تپ پراکنده ی برگشتی بوسیله ی یک دریافت کننده ی مناسب نوری (که شامل آشکارساز نوری است) ثبت می‌‌شود. فاصله ی مورد نظر با اندازه گیری زمان پرواز این تپ لیزری به دست می‌‌آید. مزایای اصلی فاصله یاب لیزری را می‌‌توان به صورت های زیر خلاصه کرد: 1) وزن, قیمت و پیچیدگی آن به مراتب کمتر از رادارهای معمولی است. 2) توانایی اندازه گیری فاصله حتی برای هنگامی که هدفِ در حال پرواز در ارتفاع بسیار کمی از سطح زمین و یا دریا باشد. اِشکال عمده ی این نوع رادارها در این است که باریکه ی لیزر در شرایط نامناسبِ رؤیت به شدت در جو تضعیـف می‌‌شود. هم اكنون چندنوع از فاصله یاب های لیزری با بردی در حدود 15 کیلومتر مورد استفاده اند: 1) فاصله یاب های دستی برای استفاده ی سرباز پیاده (یکی از آخرین مدل های آن در آمریکا ساخته شده؛ این فاصله یاب در جیب جا می‌‌گیرد و وزن آن با باتری حدود 500 گرم است. ) 2) سیستم های فاصله یاب برای استفاده در تانکها 3) سیستم های فاصله یاب مناسب برای دفاع ضد هوایی اولین لیزرهایی که در فاصله یابی از آن ها استفاده شد لیزرهای یاقوتی با سوئیچ Q بودند. امروزه فاصله یاب های لیزری اغلب بر اساس لیزرهای نئودمیم با سوئیچ Q طراحی شده اند. اگر چه لیزرهای CO2 نوعTEA در بعضی موارد (مثل فاصله یاب تانک ها) جایگزین جالبی برای لیزرهای نئودمیم است. ب) علامت گذارهای لیزری: دومین کاربرد نظامی لیزر در علامت گذاری است. اساس کار علامت گذاری لیزری بسیار ساده است. لیزری که در یک مکان سوق الجِیشی قرار گرفته است هدف را روشن می‌‌سازد. به خاطر روشنایی شدید نور, هنگامی که هدف به وسیله ی یک صافی نوری با نوار باریک مشاهده شود به صورت یک نقطه ی روشن به نظر خواهد رسید. سلاح ممکن است بمب, موشک و یا اسلحهٔ منفجر شونده ی دیگری باشد كه به وسیله ی یک سیستم احساسگر مناسب مجهز شده است. در ساده ترین شکل, این احساسگر می‌‌تواند یک عدسی باشد که تصویر هدف را به یك آشکار ساز نوری ربع دایره‌ای که سیستم فرمان حرکت سلاح را کنترل می‌‌کند انتقال می‌‌دهد و بنابراین می‌‌تواند آن را به سمت هدف هدایت کند. به این ترتیب هدف گیری با دقت بسیار زیاد امکان‌پذیر است. معمولا لیزر از نوع ND:YAG است در حالی که لیزرهای CO2 به خاطر پیچیدگی آشکارسازهای نوری (که مستلزم استفاده در دماهای سرد است) نامناسب اند. علامت گذاری ممکن است از هواپیما, هلی کوپتر و یا از زمین انجام شود. (مثلا با استفاده از یک علامت گذار دستی) ج) سلاح های هدایت انرژی: اکنون کوشش قابل ملاحظه‌ای در دو کشور آمریکا و روسیه برای ساخت لیزرهایی که به عنوان سلاح های هدایت انرژی به کار می‌‌روند اختصاص یافته است. در مورد سیستم های قویِ لیزریِ مورد نظر, با توان احتمالاً در حدود مگاوات (حداقل برای چند ده ثانیه) یک سیستم نوری باریکه ی لیزر را به هدف (هواپیما, ماهواره یا موشک) هدایت می‌‌کند تا خسارت غیر قابل جبرانی به وسایل احساسگر آن وارد کند و یا اینکه چنان آسیبی به سطح آن وارد کند که نهایتاً در اثر تنش های پروازی دچار صدمه شود. سیستم های لیزر مستقر در زمین به خاطر اثر معروف به شکوفایی گرمایی که در جو اتفاق می‌‌افتد فعلاً چندان عملی به نظر نمی‌رسند. جو زمین توسط باریکه ی لیزر گرم می‌‌شود كه این باعث می‌‌شود که جو مانند یک عدسیِ منفی باریکه را واگرا سازد. با قرار دادن لیزر در هواپیمای در حال پرواز در ارتفاع بالا و یا یک سفینهٔ فضایی می‌‌توان از این مساله اجتناب ورزید. اطلاعات موجود در این زمینه ها به علت سری بودن آن ها اغلب ناقص و پراکنده اند؛ اما به نظر می‌‌رسد که این سیستم ها به طور كلی شامل باریکه هایی پیوسته با توان 5 تا 10 مگاوات (برای چند ثانیه) با یک وسیله ی هدایت اپتیکی به قطر 5 تا 10 متر باشند. مناسب ترین لیزرها برای اینگونه کاربرد ها احتمالاً لیزرهای شیمیایی اند. لیزرهای شیمیایی به ویژه برای سیستم های مستقر در فضا جالب اند زیرا توسط آن ها می‌‌توان انرژی لازم را به صورت انرژی ذخیره, فشرده, و به شکل انرژی شیمیایی ترکیب های مناسب تامین کرد.

کاربرد لیزر در ارتباط نوری استفاده از باریکه ی لیزر برای ارتباط در جو به خاطرِ داشتن دو مزیت مهم, اشتیاق زیادی برانگیخت که این دو مزیت مهم عبارتند از : الف) اولین علت, دسترسی به پهنای نوار نوسانی بزرگ لیزر است. زیرا مقدار اطلاعات قابل انتقال روی یک موج حامل متناسب با پهنای نوار آن است. فرکانس موج حامل از ناحیه میکروموج به ناحیهٔ نور مرئی به اندازه ی 104 برابر افزایش می‌‌یابد و در نتیجه امکان استفاده از یک پهنای بزرگتر را به ما می‌‌دهد. ب) علت دوم طول موج کوتاه تابش است. چون طول موج لیزر نوعاً حدود 104 مرتبه کوچکتر از امواج میکرو موج است با قطر روزنه یکسان D واگرایی امواج نوری به اندازه 104 مرتبه نسبت به واگرایی امواج میکرو موج کوچکتر است. بنابراین برای دستیابی به این واگرایی آنتن یک سیستم اپتیکی می‌‌تواند به مراتب کوچکتر باشد. اما این دو امتیاز مهم با این واقعیت خنثی می‌‌شوند که باریکه نوری تحت شرایط دید ضعیف در جو به شدت تضعیف می‌‌شود. در نتیجه استفاده از لیزرها در ارتباطات فضای باز (هدایت نشده) فقط در مورد این موارد توسعه یافته اند: الف) ارتباطات فضایی بین دو ماهواره و یا بین یک ماهواره و یک ایستگاه زمینی که در یک شرایط جوی مطلوب قرار گرفته است. لیزرهایی که در این مورد استفاده می‌‌شوند عبارتند از: ND:YAG با آهنگ انتقال 109 بیت در ثانیه گرچه CO2 نسبت به ND:YAG دارای بازدهی بالاتری است ولی دارای این اشکال است که نیاز به سیستم آشکارسازی پیچیده تری دارد و طول موج آن هم به اندازه 10 مرتبه بزرگتر از طول موج ND:YAG است. ب) ارتباطات بین دو نقطه در یک مسافت کوتاه مثلاً انتقال اطلاعات درون یک ساختمان که برای این منظور از لیزرهای نیمرسانا استفاده می‌‌شود. اما زمینه ی اصلیِ مورد توجه در ارتباطات نوری مبتنی بر انتقال از طریق تارهای نوری است. انتقال هدایت شدهٔ نور در تارهای نوری پدیده‌ای است که از سالها پیش شناخته شده است اما تارهای نوری اولیه فقط در مسافت های خیلی کوتاه مورد استفاده قرار می‌‌گرفتند مثلاً کاربرد متعارف آن ها در وسایل پزشکی برای آندوسکوپی است ؛ بنابراین در اواخر سال 1960 تضعیف در بهترین شیشه‌های نوری در حدود 1000 دِسی بِل بر کیلومتر بود. از آن زمان پیشرفت تکنیکی شیشه و کوارتز باعث تغییر شگفت انگیزی در این عدد شده است به طوری که این تضعیف برای کوارتز به 5/0 دسی بل بر کیلومتر رسیده است. این تضعیف فوق العاده کوچک آینده مهمی را برای کاربرد تارهای نوری در ارتباطات راه دور نوید می‌‌دهد. سیستم ارتباطات تارهای نوری نوعاً شامل یک چشمهٔ نور , یک جفت کننده نوری مناسب برای تزریق نور به تارها و درانتها یک فوتودیود است که باز هم به تار متصل شده است. تکرار کننده شامل یک گیرنده و یک گسیلندهٔ جدید است. چشمهٔ نورِ سیستمِ اغلبِ لیزرهای نیم رسانایِ نا هم پیوندی دوگانه است. اخیراً طول عمر این لیزرها تا حدود 106 ساعت رسیده است. گرچه تا کنون اغلب , از لیزر گالیُم ارسنید GaAs استفاده شده است ولی روش بهتر استفاده از لیزرهای نا هم پیوندی است که در آنها لایهٔ فعال, ترکیبی از آلیاژ چهارگانه به صورت In1-x Gax Asy P1-y است. در این حالت لبه‌های P ,n پیوند , گاه از ترکیب دوگانه InP تشکیل شده است و با استفاده از ترکیب y=2v2x می‌‌توان ترتیبی داد که چهار آلیاژ چهارگانه شبکه‌ای که با InP جور شود با انتخاب صحیح x طول موج تابش را طوری تنظیم کرد که در اطراف µm 3/1 و یا اطراف µm 1/6واقع شود که به ترتیب مربوط به دو مینیموم جذب در تار کوارتز هستند. بسته به قطر d هسته مرکزی تار ممکن است از نوع تک مد باشد برای آهنگ انتقال متداول فعلی حدود 50 مگابیت در ثانیه معمولا از تارهای چند مدی استفاده می‌‌شود. برای آهنگ انتقال های بیشتر تارهای تک مدی مناسبتر به نظر می‌‌رسند. گیرنده معمولا یک فوتو دیود بهمنی است اگر چه ممکن است از یک دیود PIN و یک دیود تقویت کننده حالت جامد مناسب نیز استفاده کرد.

کاربرد لیزر در فیزیک و شیمی اختراع لیزر و تکامل آن وابسته به معلومات پایه‌ای است که در درجه اول از رشتهٔ فیزیک و بعد, از شیمی گرفته شده اند. بنابراین طبیعی است که استفاده از لیزر در فیزیک و شیمی از اولین کاربردهای لیزر باشند. رشتهٔ دیگری که در آن لیزر نه تنها امکانات موجود را افزایش داده بلکه مفاهیم کاملا جدیدی را عرضه کرده است طِیف نمایی است. اکنون با بعضی از لیزرها می‌‌توان پهنای خط نوسانی را تا چنـدده کیلوهـرتز باریـک کـرد (هـم در ناحیـهٔ مرئــی و هم در ناحیهٔ فروسـرخ) و با این کار اندازه گیری های مربوط به طیف نمایی با توان تفکیک چند مرتبه بزرگی (3 تا 6 یا بالاتر) از روش های معمولی طیف نمایی امکان‌پذیر می‌‌شوند. لیزر همچنین باعث ابداع رشته جدید طیف نمایی غیر خطی شد که در آن تفکیک طیف نمایی خیلی بالاتر از حدی است که معمولا با اثرهای پهن شدگی دوبلر اعمال می‌‌شود. این عمل منجر به بررسیهای دقیق تری از خصوصیات ماده شده است. در زمینهٔ شیمی از لیزر هم برای تشخیص و هم برای ایجاد تغییرات شیمیایی برگشت ناپذیر استفاده شده است. به وسیلهٔ این روشها می‌‌توان اطلاعات قابل ملاحظه‌ای دربارهٔ خصوصیات مولکولهای چند اتمی به دست آورد (یعنی فرکانس ارتعاشی فعال رامن - ثابتهای چرخشی و ناهماهنگ بودن فرکانس). روش CARS همچنین برای اندازه گیری غلظت و دمای یک نمونهٔ مولکولی در یک ناحیهٔ محدود از فضا به کار می‌‌رود. از این توانایی برای بررسی جزئیات فرایند احتراق, شعله و پلاسما تخلیه الکتریکی بهره برداری شده است. شاید جالبترین کاربرد شیمیایی لیزر در زمینهٔ فوتو شیمی باشد. اما باید در نظر داشته باشیم به خاطر بهای زیاد فوتونهای لیزری بهره برداری تجاری از فوتوشیمی لیزری تنها هنگامی موجه است که ارزش محصول نهایی خیلی زیاد باشد. یکی از این موارد جداسازی ایزوتوپها است. حتماً تا کنون درباره DVD یا CD و یا جراحی چشم با لیزر و غیره چیزهایی شنیده اید، و حتماً این بزرگترین اختراع علوم را تا کنون به عناوین مختلف استفاده کرده اید؛ بدون آنکه از خودتان سؤال کرده باشید که مخترع لیزر چه کسی بوده است؟ آیا میدانید که مخترع لیزر یک ایرانی بوده است؟ اولین نوع لیزر لیزر گازی بود (که در سیستم درمانی و صنایع بطور گسترده بکار برده می‌‌شود) که توسط آقای « علی جوان » متخصص فیزیک اختراع شد.

نمایی از لیزر گازی دکتر علی جوان. مجله "Smithsonian" آوریل 1971.

لیزر , یک امکان در سال 1930 در دنیای علمی و علوم، این مثل همیشه گفته می‌‌شود که وقتی که زمان برای یک اختراع یا یک کشف درست شده و شما آن را انجام ندهید، کس دیگری انجام خواهد داد. این مَثَل تا حد زیادی حقیقت دارد. اما همیشه اینطور نیست. بعضی وقتها آدمها یک فکر خوب را از دست می‌‌دهند. وقتی که نوبت برسد به لیزر لیزر گازی می‌‌توانست در سال 1930 اختراع شده باشد، نه پس از سی سال در سال 1960 که من آنرا اختراع کردم. اگر شما به تاریخ علمی نگاه کرده باشید، مخصوصاً به فیزیکدانان اروپایی، آنها به اختراع لیزر در سالهای 1937 و 1938 خیلی نزدیک شده بودند. دانشمند