Geschiedenis van de laser als unieke lichtbron

Op basis van het gestimuleerd opwekken van licht werd in 1960 een geheel nieuwe lichtbron ontwikkeld. In eerste instantie is de unieke en sterke lichtbron beschikbaar in de ruimten van het laboratorium. Pas na een onderzoek- en testperiode van twintig jaar was het mogelijk de nieuwe lichtbron in bruikbare afmetingen te produceren, de bron stabieler, compacter en goedkoper te maken. Daarna waren de ontwikkelingen bijna niet meer bij te houden en kwamen er steeds meer soorten lasers op de markt. Ook het aantal praktische toepassingen is enorm gestegen in de techniek, fotonica, medische sector, consumentensector en in de kunst.

Grundlagen und Anwendungen in Photonik, Technik, Medizin und Kunst

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

De lasertechniek is inmiddels uitgegroeid tot een zelfstandig vakgebied. De fotonica en lasertechnologie hebben gezorgd voor revolutionaire doorbraken in vele bestaande vakgebieden en lieten zelfs nieuwe vakgebieden ontstaan, zoals in de druk- en informatietechnologie, in meet- en testtechnieken, biotechnologie, fabricageprocessen en in de professionele en consumentenelektronica. Zo is de laser niet meer weg te denken in CD- en DVD-spelers, printers, scanners, bij projecties, snij- en bewerkingstechnieken, chirurgie, holografie, lithografie, ruimtevaart en in vele moderne technieken en toepassingen. Het bekende begrip Laser is een acroniem vanuit Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

De eerste experimentele robijnlaser werd door Theodore Maiman op 16 mei 1960 in gebruik genomen. Hij gebruikte de laser in zijn onderzoeken naar het ontstaan van interferentiepatronen. Vrijwel parallel is ook door Arthur Schawlow een laser ontwikkeld. In het informatieve studie- en referentieboek Laser geeft auteur Dieter Bäuerle een uitgebreid overzicht van de grondslagen en toepassingen van de laser in meerdere vak- en toepassingsgebieden. Hij heeft de stroom aan theoretische en praktische informatie, voorbeelden en de wetenswaardigheden over de laser in vijf gedeelten verdeeld. In het eerste gedeelte geeft hij een beeld van het werk van een aantal wetenschappers, die veel hebben bijgedragen aan de kennis over het licht, de eigenschappen en de gestimuleerde opwekking van lichtstraling.

Licht en lichtstraling

Zo was Isaac Newton overtuigd dat lichtbronnen deeltjes uitzenden, Thomas Young bewees dat licht zich in een golfbeweging verplaatst en Albert Einstein bracht ons de lichtdeeltjes-hypothese. De auteur gaat in op deze unieke vindingen en beschrijvingen van genoemde wetenschappers en meerdere internationale onderzoekers en technici. Een antwoord op de vraag of licht bestaat uit deeltjes of uit golven lijkt ook nu weer niet éénduidig beantwoord te worden in de verschillende paragrafen van het boek. Deeltjes en golven hebben eigenlijk twee verschillende beschrijvingen van gelijke fysische werkelijkheid. De verklaringen hebben we nodig om alle eigenschappen van het licht en lichtstraling te begrijpen.

Rondom het fenomeen lasers, de theorie, ontwikkelingen en toepassingen werden reeds 11 Nobelprijzen toegekend aan de personen achter deze ontwikkelingen. Na zijn overzicht van het praktisch gebruik van de laser bespreekt de auteur meerdere bijzondere praktische lasertoepassingen in multimedia, consumentenelektronica, holografie, laserprinters en de druk- en informatietechnologie. In de paragraaf over holografie maakt de lezer uitgebreid kennis met de theorie en achtergronden over het opnemen en reconstrueren van een hologram. Het verschil tussen foto’s en hologrammen is duidelijk verklaard en de auteur geeft informatie over bepaalde type hologrammen, het opslaan van data op driedimensionale holografische opslagmedia en over driedimensionale perceptie. Zijn tweede gedeelte van het studieboek sluit hij af met informatie over glasvezelcommunicatie en kwantumcryptografie.

Laserlichtbronnen in het medische circuit

In het derde gedeelte vindt de lezer alles over het gebruik van de laser in fabricage en andere industriële toepassingen, zoals het snijden en lassen van materialen, het bewerken van oppervlakken, in de micro- en nanotechnologie, optische lithografie en LCD- en LED-techniek. In hoofdstuk vier worden lasermeettechnieken, analysemethoden, topografische metingen, laser wapens en lasernavigatie, laserrastermicroscopie, holografische interferometrie, gas- en vloeistoflasers en Lidar. Het vijfde en laatste hoofdstuk geeft een uitvoerig beeld over het succesvolle gebruik van de laser in het medische circuit, in de kunst en in de biotechnologie.

De geweldige opmars van lasers in de gezondheidszorg geeft bij de preventieve en diagnostische handelingen een bijzondere ervaring voor medici en patiënten. De biofotonica heeft zich als nieuw vakgebied ontwikkeld tot een aantrekkelijk toepassingsgebied. Ook in de oogheelkunde zijn operaties uit te voeren, die in het verleden niet mogelijk waren. Waarom juist de laser toepasbaar is bij operaties, is uitvoerig verklaard. Het uiterst praktisch georiënteerde boek sluit af met een verklarende woordenlijst, een literatuuroverzicht en een uitgebreide trefwoordenregister.

ISBN 978-3-527-40803-0, “Laser”, Dieter Bäuerle, Wiley-VCH Verlag, 2009, 204 pagina’s