Prinsip Kerja Laser

Untuk menghasilkan sebuah laser (laser sebenarnya, bukan mainan anak-anak yang pake baterai harga Rp. 5000), yang kita perlu lakukan adalah mengumpulkan energi dari atom-atom sehingga mereka bereaksi dan memancarkan cahaya. Setelah salah satu dari atom-atom ini memancarkan energi cahaya atau foton, maka akan memberikan rangsangan ke atom-atom lainnya untuk memancarka foton juga. Dengan demikian akan didapatkan energi foton dalam jumlah besar, atau dengan kata lain akan didapatkan cahaya yang lebih besar.

Tapi untuk memperoleh energi laser yang kuat, pancaran energi atom-atom tersebu harus ditingkatkan. Bagaimana caranya? Yaitu dengan memasang dua buah cermin berhadapan agar cahaya awal yang dihasilkan terkurung (memantul terus menerus diantara dua cermin) dan memberikan rangsangan agar atom-atom yang ada memancarkan energi selanjutnya. Dengan demikian energi yang terkumpul menjadi berkali-kali lipat besarnya.

Tapi kenapa atom memancarkan cahaya hanya karena foton lainnya lewat?

Ini dapat dijelaskna seperti ketika kita melemparkan dua buah koin (flipping two coins), kita akan mendapati kedua koin jatuh pada sisi yang sama atau kemungkinan lain pada sisi berbeda. Tapi foton tidak sama dengan koin, seberapa keras pun kita mencoba kita tidak dapat memisahkan sebuah foton dari yang lain. Pada sebuah percobaan ‘photon-flipping’ didapati bahwa hanya ada satu kemungkinan bahwa foton-foton memiliki keadaan berbeda dari yang lain dan dua kemungkinan foton berada pada keadaan yang sama dengan yang lainnya. Artinya sebuah foton akan memiliki kecenderungan untuk sama dengan foton lain dengan fase yang sama, terpolarisasi, dan memiliki arah yang sama.

Lebih keren laginya J, jika sebuah foton soliter melewati atom yang tereksitasi dan memiiki kemampuan memancarkan foton, kemungkinan besar atom tersebut akan memancarkan sebuah foton lain. Dikarenakan kedua foton ingin bersama satu sama lain, bahkan mungkin jika yang keduapun belum ada. Maka, jika semua energi cahaya (foton) telah terkumpul diantar kedua cermin, kita hanya perlu membuka lubang kecil di ujung salah satu cermin untuk mengeluarkan aliran cahaya kuat dan koheren yang disebut cahaya laser. Cahaya koheren terbentuk karena sifat foton seperti yang dijelaskan di atas.

Intinya: Kita hanya harus memicu sedikit atom untuk tereksitasi dan memancarkan foton. Selanjutnya foton awal ini akan merangsang atom-atom tereksitasi lainnya untuk memancarkan cahaya juga. Selanjutnya cahaya yang dihasilkan dikurung/ dipantulkan bolak-balik diantara dua buah cermin hingga terjadi fase yang sama dan interferensi untuk menghasilkan cahaya yang koheren. Selanjutnya tinggal ditarik aja ‘pelatuknya’ sehingga senar lasernya keluar.

Demikian artikel tentang prinsip kerja laser. Mungkin artikel ini belum sempurna. Jika ada yang belum jelas atau ada hal yang belum benar boleh komentar.