การประยุกต์ใช้งานเลเซอร์

เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีคุณสมบัติเด่น คือเป็นคลื่นแสงที่มีระเบียบ มีลักษณะเป็นลำแสง ความเข้มแสงสูง จึงมีศักยภาพในด้านประยุกต์มากมาย ได้แก่

          ๑. การใช้เลเซอร์เพื่อเจาะ ตัด เชื่อม เลเซอร์เป็นแสงที่มีความเข้มสูง และเป็นลำแสงเมื่อโฟกัสมีขนาดเล็กจะสามารถเจาะตัด เชื่อม วัสดุต่างๆ ได้  รูปที่เจาะ  รอยตัด รอยเชื่อม จะมีขนาดเล็กและคมชัดมาก ทำให้สามารถทำงานที่มีความละเอียดสูงได้ เลเซอร์ที่ใช้งานต้องมีกำลังสูง เช่น เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ และเลเซอร์แย็ค

          ๒. การใช้เลเซอร์ด้านการแพทย์ เลเซอร์ถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดและรักษาทางด้านการแพทย์และจักษุแพทย์ เช่น การผ่าตัดที่มีขนาดเล็ก (Microsurgery) การผ่าตัดต้อ เป็นต้น เลเซอร์ที่ใช้ ได้แก่ เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ เลเซอร์อาร์กอน

          ๓. การใช้เลเซอร์ด้านสื่อสารโทรคมนาคมเลเซอร์ไดโอดถูกนำมาใช้เป็นตัวส่งสัญญาณผ่านเส้นใยแก้วนำแสง เพื่อใช้ถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ โทรศัพท์ ข้อมูลคอมพิวเตอร์ อย่างกว้างขวาง สื่อสารโทรคมนาคมด้วยแสงเลเซอร์นี้มีจุดเด่นที่จะไม่มีสัญญาณรบกวนเพราะเป็นคลื่นแสง มีความจุข้อมูลสูงมากเพราะมีความถี่สูงกว่าคลื่นวิทยุ ทำให้เส้นใยแก้วนำแสงเส้นหนึ่งสามารถจุคู่สายโทรศัพท์ได้เป็นพันๆ คู่สาย
          ปัจจุบันประเทศไทยเริ่มใช้เส้นใยแก้วนำแสงในการสื่อสารโทรคมนาคมแล้ว โดยการวางเครือข่ายเส้นใยแก้วนำแสงคู่ขนานไปกับทางรถไฟทั่วประเทศแล้วกว่า ๓,๐๐๐ กม.

          ๔. การใช้เลเซอร์ทางด้านสร้างภาพสามมิติ เลเซอร์มีความเป็นระเบียบของคลื่นแสงดังนั้นจึงสามารถบันทึกข้อมูลของภาพสามมิติได้เพราะบันทึกทั้งความเข้มแสงและเฟส (หน้าคลื่น)ของแสงด้วย ภาพที่บันทึกจึงมีข้อมูลเกี่ยวกับความลึกของภาพด้วย ทำให้ได้ภาพสามมิติเรียกว่า โฮโลกราฟี (Holography)  การบันทึกภาพสามมิตินี้ต้องกระทำบนโต๊ะแสง (Optical Bench)เพื่อขจัดปัญหาการสั่นสะเทือน คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้พัฒนาเทคนิคการบันทึกภาพสามมิติเชิงซ้อน และนำภาพสามมิติเชิงซ้อนดังกล่าวมาประยุกต์เป็นกุญแจแสง (Optical key) และบัตรประจำตัว (Holographic Identification) ซึ่งเป็นผลงานที่จดสิทธิบัตร
          เลเซอร์ที่ใช้ในงานสร้างภาพสามมิตินี้ต้องมีคุณภาพดี เช่น เลเซอร์ฮีเลียม-นีออน และเลเซอร์อาร์กอน ที่มีเสถียรภาพและโมดเดี่ยว (Single Mode)

          ๕. การใช้เลเซอร์ในด้านการวัด เลเซอร์มีค่าความยาวคลื่นคงที่ และเป็นลำแสงขนาน จึงถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานการวัดที่ละเอียดแม่นยำ เช่น การวัดขนาดของสิ่งของการวัดระยะทางทั้งใกล้และไกล โดยอาศัยหลักการของการสอดแทรก เช่น อินเทอเฟโรเมตรี (Interferometry) หลักการการสะท้อนของคลื่นแสงที่เป็นพัลส์ และหลักการเกิดการเคลื่อนของเฟส (Phase Shift) ของคลื่นแสงที่ถูกโมดูเลตแล้ว

          ๖. การใช้เลเซอร์ในอุปกรณ์สำนักงานและใช้ในบ้านเลเซอร์ไดโอดเป็นเลเซอร์ที่มีขนาดเล็กจิ๋วไม่กินไฟ จึงเหมาะนำมาประยุกต์กับอุปกรณ์สำนักงาน และใช้ในบ้าน ได้แก่ การใช้เลเซอร์เป็นเลเซอร์พอยนท์เตอร์ ใช้ในเครื่องถ่ายเอกสาร และเครื่องพิมพ์เอกสารแบบ เลเซอร์พริ้นเตอร์ ใช้ในเครื่องเสียงคอมแพคดิสก์ ใช้ในเครื่องวิดีโอเลเซอร์ดิสก์ ฯลฯ

          ๗. การใช้เลเซอร์ในงานด้านนิทรรศการ แสงเลเซอร์มีลักษณะเด่นคือ มีลำแสงที่ระยิบระยับเนื่องจากการเกิดการสอดแทรกของแสงเลเซอร์ เมื่อฉายกระทบฝุ่นละอองในอากาศที่แขวนลอย ทำให้การแสดงนิทรรศการมีชีวิตชีวาเราจึงเห็นมีการนำเลเซอร์ไปใช้ในงานโฆษณางานแสดงละคร งานบนเวทีคอนเสิร์ต ด้วย

          ๘. การใช้เลเซอร์ในด้านเลเซอร์ฟิวชั่น (Laser Fusion) ฟิวชั่นเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากการหลอมธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน หรือไอโซโทปของไฮโดรเจน ให้กลายเป็นธาตุหนัก เช่น ฮีเลียมและมีพลังงานความร้อนเป็นผลพลอยได้จำนวน มาก จึงสามารถนำพลังงานดังกล่าวไปผลิต

          กระแสไฟฟ้าได้ ปฏิกิริยาฟิวชั่นนี้สามารถชักนำให้เกิดและควบคุมด้วยแสงเลเซอร์ที่มีกำลังสูงมากๆ (มีขนาดเทราวัตต์ : TW หรือ 10¹² วัตต์)เลเซอร์ที่มีกำลังสูงนี้ ได้แก่ เลเซอร์แก้ว และเลเซอร์เอกไซเมอร์ เป็นเทคโนโลยีการประยุกต์เลเซอร์ที่กำลังวิจัยพัฒนาและหากทำได้สำเร็จจะทำให้สังคมโลกเรามีพลังงานที่สะอาดใช้เพราะปฏิกิริยาฟิวชั่นนี้มีกัมมันตภาพรังสีน้อยมาก

          เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงประเภทโคฮีเร้นท์ มีค่าความยาวคลื่นแน่นอน มีระเบียบเป็นลำแสง และมีความเข้มสูง เลเซอร์ทำขึ้นจากของแข็ง ก๊าซ ของเหลว และสารกึ่งตัวนำจึงให้แสงเลเซอร์ที่มีกำลังแสงและลักษณะของแสงเลเซอร์ที่แตกต่างกัน เลเซอร์มีประโยชน์นานัปการในศาสตร์หลายด้าน ทั้งทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ แพทยศาสตร์ วิทยาศาสตร์การทหาร และการผลิตพลังงานสำหรับอนาคต