Laser atau Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation adalah mekanisme pemancaran cahaya dalam radiasi gelombang elektromagnetik yang memanfaatkan proses emisi buatan. Sinar cahaya yang dihasilkan dari mekanisme tersebut harus mempunyai kondisi Coheren, yaitu cahaya terfokus pada 1 titik (tidak menyebar) dengan panjang gelombang tunggal dan populasi invert.
Laser pun saat ini sudah menjadi bagian penting dari kehidupan kita, pengaplikasiannya dapat ditemukan di berbagai bidang, seperti kesehatan, percetakan dan lain sebagainya. Jadi mungkin kamu sudah sering mendengar istilah laser ini, namun apakah kamu tahu bagaimana cara kerja laser?
Nah, jika kamu cukup penasaran tentang bagaimana laser bekerja, maka kamu menemukan tulisan yang tepat. Karena pada tulisan kali ini kami akan coba menjelaskan tentang prinsip dan cara kerja laser, silakan disimak.
Komponen Penyusun Laser
Sebelum kita masuk ke penjelasan mengenai cara kerja laser, ada baiknya kamu tahu bagian penyusun dari laser agar lebih mudah memahaminya. Secara umum, ada tiga komponen yang selalu ada di perangkat laser, yaitu:
1. Sumber pompa eksternal
Bagian ini merupakan sumber pompa yang memandu energi eksternal masuk ke laser.
2. Media laser aktif
Media laser aktif berada di dalam laser. Tergantung dari jenis lasernya, bagian ini dapat berupa campuran gas (laser CO2), kristal (laser YAG) atau fiber kaca (laser fiber). Saat energi dimasukkan melalui pompa, media laser akan bekerja untuk memancarkan energi dalam bentuk radiasi.
3. Resonator
Media laser aktif tadi biasanya diletakkan di antara dua cermin yang disebut resonator. Salah satu dari dua cermin tersebut adalah cermin satu arah. Resonator bertugas untuk memperkuat radiasi laser di media aktif. Selain itu, bagian ini juga mengunci radiasi yang dibutuhkan, karena hanya radiasi tertentu yang dapat meninggalkan resonator melalui cermin satu arah.
Baca juga: Pengertian Amplifier, Fungsi, Jenis Serta Komponennya
Prinsip Kerja Laser
Pada dasarnya, sinar Laser yang biasa kita lihat merupakan hasil dari sebuah proses relaksasi elektron. Ketika proses ini terjadi sejumlah foton akan dilepaskan, perjalanan foton-foton ini disebut emisi.
Berbeda dengan cahaya lampu senter yang emisinya acak alias menyebar, emisi pada Laser berjalan dengan sangat teratur dan terpusat. Emisi pada laser hanya menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Ini juga berbeda dengan lampu senter yang emisinya menghasilkan cahaya dengan banyak panjang gelombang.
Proses yang terjadi adalah ketika elektron pada keadaan ground mendapat energi, statusnya menjadi naik menuju pita konduksi atau keadaannya berubah jadi eksitasi. Kemudian saat elektron tersebut kembali pada keadaan ground state akan diikuti dengan pelepasan beberapa foton.
Resonator pun dibutuhkan pada proses tersebut agar energi yang terbaca bisa cukup besar. Foton-foton yang dilepas akan memantul-mantul pada dinding resonator sehingga akan cukup kuat sehingga foton-foton tersebut dapat bergerak meninggalkan resonator.
Baca juga: Perbedaan Laserjet dan Inkjet Khususnya Pada Printer
Cara Kerja Laser
Jika diurutkan bagaimana laser bekerja hingga dia bisa menembakkan cahaya, maka berikutlah urutannya:
- Listrik tegangan tinggi akan memicu tabung flash kuarsa memancarkan cahaya yang kuat, lalu membuat beberapa atom di kristal rubi tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi.
- Ketika mencapai tingkat energi tertentu, beberapa atom memancarkan foton (partikel cahaya). Pada awalnya pancaran foton belum terfokus pada satu titik alias menyebar segala arah. Foton yang dilepas satu atom akan merangsang emisi foton dari atom lainnya, sehingga intensitas cahaya diperkuat dengan cepat.
- Cermin resonator pada setiap ujungnya akan merefleksikan atau memantulkan foton, membuat proses emisi semakin kuat sekaligus menambah rangsangan yang sama. Pantulan tersebut membuat foton bergerak.
- Foton yang bergerak tadi pun dapat meninggalkan resonator ketika mencapai salah satu ujungnya. Foton yang terlepas tersebutlah yang kita lihat sebagai sinar laser.
Nah itulah penjelasan mengenai prinsip dan cara kerja laser. Intinya energi berupa listrik tegangan tinggi yang dipompa ke dalam media laser aktif akan memicu emisi atom sehingga atom-atom mulai melepaskan foton. Foton-foton akan bergerak dengan memantul pada resonator hingga mereka mencapai ujung media aktif dan terlepas sebagai sinar laser.
