De laser is 50 jaar jong!

Laserlicht.
We werken er tegenwoordig dagelijks mee.
Of we zien er mee werken.
De barcodescanners aan de kassa in de supermarkten.
Het aflezen van onze CD’s en DVD’s als we muziek beluisteren of een film bekijken.
Oogchirurgen voeren er verfijnde operaties mee uit.
Dermatologen corrigeren er huidproblemen mee.
Ingenieurs doen er niveaumetingen mee.
Ik druk mijn tekstbestanden al jaren op een laserprinter.
En misschien heb je ook al zo’n laserwaterpas gekocht in “den Aldi”.
Voor als je eens moet behangen.
Of om de kaders recht hangen…


De laser is overal dus.
En toch is hij nog maar 50 jaar oud. De uitvinding door Theodore Maiman dateert van januari 1960 en ze werd in het augustusnummer 1960 van Nature gepubliceerd.
Maiman’s eerst laser was een robijnlaser die een intense rode lichtstraal produceerde. 

LASER is een letterwoord dat staat voor Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.
Dus: versterking van licht door het gestimuleerd uitzenden van straling.
Dat is natuurlijk nog altijd fysica-chinees.
Ik zal proberen van dat een beetje te verduidelijken zonder het te ingewikkeld te maken.

  
In het beeld hierboven is het rode staafje een stukje synthetische robijn.
De vlakke uiteinden van het staafje zijn gepolijst en spiegelend gemaakt.
De linkse spiegel is vrijwel geheel spiegelend, maar de rechtse spiegel laat nog gedeeltelijk licht door.
De witte spiraal rond het robijnstaafje is een straffe flitslamp die gevoed wordt door een hoogspanningsbron
Als die flitslamp aan is, pompt ze elektronen in het robijnkristal naar een hoger energieniveau.
Maar daar zitten die elektronen in een niet stabiele toestand.
Gestimuleerd door het licht dat tussen de spiegels heen en weer gaat, zullen die elektronen nu terugvallen naar hun oorspronkelijk energieniveau.
Dit terugvallen gebeurt nu plots en gelijktijdig zodat energie vrijkomt als een sterke lichtpuls: de robijn lasert.

 
Ik weet dat ik een paar zaken (te) sterk vereenvoudig. Maar we moeten hier niet aan quantumfysica doen.

De robijnlaser van 1960 is intussen een puur historisch model geworden.
In zeer veel toepassingen (CD- en DVD-speler, printers,…) zijn de lasers kleine laserdiodes.


Maiman, die in 2007 op 80-jarige leeftijd gestorven is, heeft nog een groot deel van die miniaturisatie en van het toenemend gebruik van zijn vinding kunnen meemaken.
De 50ste verjaardag van zijn laser spijtig genoeg net niet.