ปี 2558 เป็นปีสากลแห่งแสงและเทคโนโลยีแสง (IYL2015) ซึ่งเป็นปีที่คณะกรรมการบริหารของ UNESCO ได้ลงนามในการตัดสินใจกำหนดให้วันที่ 16 พฤษภาคมของทุกปีเป็น "วันแห่งแสงสากล" เหตุผลที่เลือกวันที่ 16 พฤษภาคมคือ...
ในปี 2558 ปีแห่งแสงและเทคโนโลยีแสงสากล (IYL2015) คณะกรรมการบริหารของ UNESCO ได้ลงนามในการตัดสินใจกำหนดให้วันที่ 16 พฤษภาคมของทุกปีเป็นวันแห่งแสงสากล
วันที่ 16 พฤษภาคมถูกเลือกเนื่องจากเมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2503 เมย์แมน นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันได้สร้างลำแสงเลเซอร์ขึ้นเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษย์
Meyman และเลเซอร์ทับทิม
แล้วเลเซอร์คืออะไรกันแน่? และทำไมมันถึงสำคัญมาก?
เพื่อตอบคำถามสองข้อนี้ เราต้องเข้าใจสาเหตุและผลที่ตามมาของงานของเมย์แมน
ทำไมวัตถุถึงเปล่งแสง?
ย้อนกลับไปในปี 1912 นักฟิสิกส์ยังคงหมกมุ่นอยู่กับลักษณะของอะตอมซึ่งเป็นรากฐานของโลก
ในปีนี้ เอกสาร 3 ฉบับของ Bohr นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กได้รับการตีพิมพ์ ซึ่ง Bohr ประยุกต์ทฤษฎีควอนตัมกับแบบจำลองอะตอมของ Rutherford และเสนอแบบจำลอง Bohr ที่มีชื่อเสียง
แบบจำลองของบอร์สามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยแบบจำลองอื่นในขณะนั้น และคาดการณ์ผลลัพธ์บางอย่างที่สามารถยืนยันได้จากการทดลองในภายหลัง ดังนั้น แบบจำลองนี้จึงเป็นที่ยอมรับกันทั่วไปโดยชุมชนวิทยาศาสตร์ในภายหลัง
แบบจำลองบอร์เป็นแบบจำลองดาวเคราะห์ ซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนที่มีประจุลบเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสที่มีประจุบวกเหมือนดาวเคราะห์
ความละเอียดอ่อนของแบบจำลองบอร์คือวงโคจรของอิเล็กตรอนเหล่านี้ไม่ได้ถูกเลือกโดยการสุ่ม แต่จะเลือกเฉพาะค่าที่แน่นอนบางค่าเท่านั้น
แบบจำลองอะตอมของไฮโดรเจนของบอร์
ออร์บิทัลอิเล็กตรอนวงในสุดเรียกว่าสถานะพื้น ออร์บิทัลในชั้นนอกเรียกว่าสถานะกระตุ้นชั้นแรก ชั้นนอกเรียกว่าสถานะกระตุ้นชั้นที่สอง เป็นต้น
เราสามารถสังเกตได้ว่าพลังงานอิเล็กตรอนของออร์บิทัลต่างๆ เหล่านี้แตกต่างกัน เราจึงสามารถ "แผ่" ออร์บิทัลเหล่านี้ได้ และเราได้รับพลังงานในระดับหนึ่ง ระดับพลังงานรังสีที่เกิดขึ้นเอง
เนื่องจากการอนุรักษ์พลังงาน อิเล็กตรอนต้องการกระโดดจากระดับพลังงานต่ำไปยังระดับพลังงานสูง คุณต้องดูดซับพลังงานที่สอดคล้องกันจากโลกภายนอก กระบวนการนี้เราเรียกว่าการดูดกลืนแบบกระตุ้น ในทำนองเดียวกัน อิเล็กตรอนจากระดับพลังงานสูงตกลงสู่ระดับพลังงานต่ำ แน่นอนว่าจะปล่อยพลังงานที่สอดคล้องกัน พิสูจน์ได้ว่ากระบวนการนี้จะปล่อยโฟตอน นั่นคือ อิเล็กตรอนจะส่องสว่าง ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเรียกว่า รังสีที่เกิดขึ้นเอง
หลักการเรืองแสงของแหล่งกำเนิดแสงทั่วไปในชีวิตของเราคือการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเอง
หลอดฟลูออเรสเซนต์.
ทำให้แสงสว่าง "ประพฤติ"
มีปัญหาบางอย่างเกี่ยวกับแสงที่เกิดจากการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเอง: มีระดับพลังงานมากมายในอะตอม และโฟตอนเหล่านี้อาจเกิดจากการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองที่ระดับพลังงานแรก หรือโดยการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองที่ระดับพลังงานที่สาม ......
สิ่งนี้นำไปสู่พลังงานที่แตกต่างกันของโฟตอนเหล่านี้ และพลังงานของโฟตอนเดียวจะเป็นตัวกำหนดความถี่ของแสง กล่าวคือ ความถี่ของแสงที่เกิดจากการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองนั้นเป็นแบบสุ่ม
อีกประเด็นหนึ่งคือเวลาของการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองเพื่อผลิตโฟตอน เช่นเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของโฟตอนก็ไม่อยู่ภายใต้การควบคุมของเราเช่นกัน ซึ่งจะนำไปสู่การแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองเพื่อผลิตแสง เฟสยังเป็นแบบสุ่ม
ความถี่และเฟสที่กล่าวถึงนี้เป็นคุณสมบัติทั้งหมดของแสงในฐานะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความถี่สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นความเร็วของการสั่นสะเทือนของคลื่นแสง ซึ่งจะกำหนดสีของแสงที่เราเห็นด้วย เฟสสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นตำแหน่งของการส่งคลื่นแสง
แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
กล่าวโดยย่อ แสงที่เกิดจากแหล่งกำเนิดแสงธรรมดาก็เหมือนกับกลุ่มคนจำนวนมากที่เบียดเสียดกันในรถไฟใต้ดิน พวกเขาแก่และเด็ก ชายและหญิง สวมเสื้อผ้าหลากสีเพื่อขึ้นรถไฟใต้ดิน และเดินไม่เร็วเท่า บางคนไปถึงแล้ว บนรถไฟในขณะที่บางคนกำลังตรวจตั๋วอยู่
สิ่งนี้นำไปสู่แหล่งกำเนิดแสงธรรมดา แม้ว่าในชีวิตของแสงจะเพียงพอต่อการใช้งาน แต่ในด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาธรรมชาติของแสง พลังการต่อสู้นั้นมีอยู่ทั่วไป
ในที่สุด ในปี พ.ศ. 2460 มีอีกวิธีหนึ่งในการให้แสงปรากฏขึ้น นั่นคือ ไอน์สไตน์เสนอทฤษฎีการแผ่รังสีที่ถูกกระตุ้น
รังสีกระตุ้น
ทฤษฎีการแผ่รังสีแบบตื่นเต้นคือการพูดว่า ตอนนี้สมมติว่าสถานะตื่นเต้นครั้งแรกบนอิเล็กตรอนเมื่อโฟตอนชน และพลังงานของโฟตอนนี้เท่ากับสถานะตื่นเต้นแรกและช่องว่างระหว่างสถานะพื้นพอดี คราวนี้ ครั้งแรก สถานะที่ตื่นเต้นบนอิเล็กตรอนจะถูก "ล่อลวง" เพื่อทำให้กรณีของการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองเสร็จสมบูรณ์ ปล่อยโฟตอนที่ "เหมือนกัน" ออกมา
เนื่องจากการมีอยู่ของ "โฟตอนที่ล่อลวง" นี้ เราจึงเรียกกระบวนการนี้ว่า การแผ่รังสีแบบกระตุ้น
หากมีอิเล็กตรอนพลังงานสูงเพียงพอ กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไป ในที่สุดก็ก่อตัวเป็นโฟตอนที่ "ล่อลวง" กลุ่มใหญ่ เราจะเรียกกระบวนการนี้ว่า กระบวนการขยายแสง สิ่งที่สำคัญที่สุดคือเฟสและความถี่ของโฟตอนเหล่านี้ตรงกับ เดียวกัน. เช่นเดียวกับกองทัพที่เป็นระเบียบเรียบร้อยและการแผ่รังสีตามธรรมชาติ "บีบรถไฟใต้ดิน" ข้างต้นนั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิง
การสร้างเลเซอร์มีกี่ขั้นตอน?
ขั้นตอนแรกคือการผกผันของจำนวนอนุภาค
ด้วยทฤษฎีการแผ่รังสีแบบตื่นเต้น ผู้คนสงสัยว่าจะใช้ทฤษฎีนี้เพื่อสร้างแหล่งกำเนิดแสงที่สามารถเปล่งแสงที่เป็นระเบียบเรียบร้อยได้อย่างไร
ผู้อ่านบางคนอาจพูดว่า "ทำไมไม่เอาแสงส่องผ่านล่ะ ยากอะไรนักหนา?
ผู้อ่านที่มีข้อสงสัยดังกล่าวควรใส่ใจกับคำว่า "เพียงพอ" ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ และอย่าลืมปรากฏการณ์การดูดซึมที่ตื่นเต้นของเรา
ถ้าระดับพลังงานสูงมีอิเล็กตรอนไม่เพียงพอ จำนวนการแผ่รังสีแบบกระตุ้นจะน้อยกว่าจำนวนการดูดกลืนแบบตื่นเต้น เมื่อลำแสงตกกระทบ จะไม่มีการแผ่รังสีแสงออกมา แต่จะเป็นการดูดกลืนแบบตื่นเต้นของอิเล็กตรอนในสถานะพื้น ส่งผลให้ ในการสูญเสียแสง
ในความเป็นจริง ในกรณีตามธรรมชาติ จำนวนของอิเล็กตรอนในสถานะพื้นจะมากกว่าจำนวนของอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นมาก ที่อุณหภูมิห้อง ตัวอย่างเช่น ระบบสองพลังงาน (นั่นคือ เฉพาะสถานะพื้นและสถานะตื่นเต้นแรกของ ระบบพลังงาน) จำนวนอิเล็กตรอนในสถานะพื้นมีประมาณ 10 จาก 170 เท่าของจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้น!
ดังนั้น เพื่อใช้หลักการของการแผ่รังสีแบบกระตุ้นเพื่อสร้างแหล่งกำเนิดแสง ปัญหาแรกที่ต้องแก้ไขคือการทำให้จำนวนอนุภาคที่ระดับพลังงานสูงมากกว่าจำนวนอนุภาคที่ระดับพลังงานต่ำกว่า นั่นคือ เพื่อให้ได้จำนวนอนุภาค ผกผัน
จะเกิดการกลับรายการของจำนวนอนุภาคได้อย่างไร
แนวคิดพื้นฐานคือการปั๊มอนุภาคจากสถานะพื้นไปสู่สถานะพลังงานสูง เช่นเดียวกับปั๊ม
พูดง่ายกว่าทำ
อนุภาคสูบน้ำ
ขั้นตอนที่สองคือการสร้างรุ่นก่อน
ในปี พ.ศ. 2494 Towns นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันได้คิดหาวิธีที่จะบรรลุผลของการผกผันของจำนวนอนุภาคในโมเลกุลแอมโมเนีย
โมเลกุลแอมโมเนียเป็นระบบสองพลังงาน และเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุการผกผันของจำนวนอนุภาคภายใต้สถานการณ์ปกติ เนื่องจากความน่าจะเป็นของการดูดกลืนแบบตื่นเต้นและการแผ่รังสีแบบตื่นเต้นนั้นเหมือนกัน และยังมีการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองด้วย ซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่า จำนวนอนุภาคที่ระดับพลังงานสูงกว่าจะต้องน้อยกว่าจำนวนอนุภาคในสถานะพื้น
วิธีการของ Towns นั้นแยบยล เนื่องจากเขาใช้สนามแม่เหล็กเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างสถานะพื้นและโมเลกุลแอมโมเนียในสถานะกระตุ้น โดยแยกโมเลกุลแอมโมเนียในสถานะตื่นเต้นออกเพื่อใส่ไว้ในโพรงเรโซแนนซ์ไมโครเวฟ ซึ่งการกลับรายการของจำนวนอนุภาคสำเร็จ
สามปีต่อมา โดยใช้แนวคิดนี้ Towns ได้สร้าง "MASER" เครื่องแรกขึ้น MASER คืออะไร?
MASER เรียกว่าการขยายคลื่นไมโครเวฟโดยการกระตุ้นการปล่อยรังสี ซึ่งแปลว่า "การขยายคลื่นไมโครเวฟโดยการกระตุ้นการแผ่รังสี" เลเซอร์ LASER เรียกว่าการขยายแสงโดยการกระตุ้นการปล่อยรังสี ซึ่งแปลว่า "การขยายแสงโดยการกระตุ้นรังสี"
เรากล่าวไว้ข้างต้นว่าแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และไมโครเวฟเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอีกชนิดหนึ่ง
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถจำแนกตามความถี่ได้ โดยมีไมโครเวฟตั้งแต่ 300 MHz ถึง 300 GHz และแสงที่มองเห็นได้ตั้งแต่ 3.9 ถึง 7.5 คูณ 10 ถึง 14 กำลัง Hz
จากชื่อ เราสามารถเห็นความแตกต่างระหว่าง MASER และ LAZER โดยหลักๆ แล้วคือความแตกต่างของแถบปฏิบัติการ MASER ห่างจาก LASER เพียงก้าวเดียว
เมืองและ MASER แรก
ขั้นตอนที่สามคือการทำให้ส่วนประกอบหลักทั้งสามของเลเซอร์เสร็จสมบูรณ์
การแนะนำ MASER ช่วยแก้ปัญหาการผกผันของจำนวนอนุภาค ในเวลาเพียงสามปี เทคโนโลยีนี้ก้าวหน้าไปอย่างก้าวกระโดด และ ณ จุดนี้ ทุกคนต้องการที่จะเร่งรีบและก้าวไปอีกขั้นโดยเปลี่ยนเครื่องขยายสัญญาณไมโครเวฟนี้เป็นเครื่องขยายสัญญาณออปติคอล และสร้างแหล่งกำเนิดแสงในฝันนั่นคือเลเซอร์
จนถึงตอนนี้ เราสามารถสรุปองค์ประกอบของเลเซอร์สามองค์ประกอบหลักได้อย่างคลุมเครือ:
ประการแรกคือความต้องการเพื่อให้เกิดการผกผันของจำนวนอนุภาคของสาร เช่นโมเลกุลของแอมโมเนีย เราเรียกว่าตัวกลางที่ได้รับ วิธีที่สองคือวิธีการสูบน้ำที่เหมาะสม เราเรียกว่าการสูบน้ำ ประการที่สามคือเมืองดังกล่าวข้างต้นที่มีโพรงเสียงสะท้อน สำหรับบทบาทของช่องเสียงสะท้อนเราจะพูดถึงในภายหลัง
ในปี 1958 Towns และ Shorro ร่วมมือกันในบทความเชิงทฤษฎีที่ทำนายความเป็นไปได้ของเลเซอร์เป็นครั้งแรกจากมุมมองทางทฤษฎี ณ จุดนี้ ทุกอย่างพร้อมสำหรับเมือง ยกเว้นลม!
เมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2503 เมย์แมนได้เลือกเส้นทางที่แตกต่างและเป็นคนแรกที่ได้สร้างเลเซอร์เครื่องแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ
เรื่องราวของ Meyman ไปถึงที่นั่นได้อย่างไรเป็นเรื่องราวที่น่าสนใจที่มีการหักมุมมากมาย แต่มาโฟกัสกันที่เลเซอร์ทับทิมของเขา
แผนผังของเลเซอร์ทับทิม
เลเซอร์นี้แสดงให้เห็นองค์ประกอบหลักสามประการของเลเซอร์อย่างชัดเจน เราอาจแนะนำส่วนประกอบเหล่านี้ตามลำดับ
ได้รับสื่อ:
สื่ออัตราขยายที่ Meyman เลือกคือทับทิมซึ่งเป็นอลูมิเนียมไตรออกไซด์ที่เจือด้วยโครเมียม
แผนผังของระบบสามพลังงาน
สื่ออัตราขยายนี้เป็นระบบสามพลังงาน และระบบสามพลังงานนี้เพื่อให้ได้การผกผันของจำนวนอนุภาคนั้นง่ายกว่าระบบสองระดับก่อนหน้านี้มาก มีคุณสมบัติพิเศษบางอย่างของระบบสามระดับของทับทิม และเราสามารถเข้าใจได้ว่าระบบนี้บรรลุผลสำเร็จของการผกผันของจำนวนอนุภาคโดยกระบวนการปั๊มได้อย่างไร
ประการแรก อนุภาคในสถานะพื้นถูกเคลื่อนย้ายโดยตรงไปยังระดับพลังงาน E3 โดยการกระตุ้นที่เหมาะสม และมีกระบวนการก้าวกระโดดที่ปราศจากการแผ่รังสีระหว่างระดับพลังงาน E3 และ E2 ซึ่งหมายความว่าอนุภาคบน E3 จะวิ่งไปที่ E2 อย่างรวดเร็วโดยการชนกัน และพลังงานที่ลดลงจะกลายเป็นพลังงานความร้อนแทนการเรืองแสง
นอกจากนี้ สถานะ E2 นั้นไม่เสถียร กล่าวคือ อนุภาคที่ตกลงมาในระดับพลังงาน E3 สามารถคงอยู่ในระดับพลังงาน E2 เป็นเวลานาน ซึ่งเทียบเท่ากับการใช้ระดับพลังงาน E3 เพื่อเปลี่ยนผ่านเพื่อขนส่งอนุภาคจากสถานะพื้นไปยัง E2 และปล่อยให้กระบวนการดำเนินต่อไป จำนวนของอนุภาคใน E2 จะเกินจำนวนของอนุภาคในสถานะพื้น เพื่อให้ได้จำนวนอนุภาค ผกผัน
ในความเป็นจริง ประสิทธิภาพของเลเซอร์ทับทิมนั้นต่ำมาก เพียง 0.1 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งถูกจำกัดโดยสื่ออัตราขยาย เนื่องจากระบบพลังงานสามชนิดต้องการพลังงานที่สูงมากในการปั๊มอนุภาคสถานะพื้นไปยัง สถานะพลังงานสูง นอกจากนี้ ความยาวคลื่นของเลเซอร์นี้คือ 694.3 นาโนเมตร ซึ่งกำหนดโดยสื่ออัตราขยายด้วย
ด้วยการพัฒนาของเลเซอร์ ประเภทของสื่ออัตราขยายค่อยๆ เพิ่มขึ้น รวมถึงก๊าซ ของแข็ง ของเหลว ไฟเบอร์ เซมิคอนดักเตอร์ ฯลฯ เช่น ตัวชี้เลเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปในห้องเรียนคือเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์
กล่าวโดยย่อ ไม่ว่าตัวกลางอัตราขยายแบบใด มันจะต้องมีวิธีการที่สามารถบรรลุการผกผันของจำนวนอนุภาคได้
สูบน้ำ:
โคมไฟปั๊มของเลเซอร์ทับทิมตัวแรก
คุณลักษณะที่ชัดเจนที่สุดของเลเซอร์ของ Meynman คือแหล่งกำเนิดของปั๊มคือหลอดไฟซีนอนแบบเกลียว รูปทรงเกลียวทำให้มั่นใจได้ว่าแถบทับทิมจะอยู่ระหว่างหลอดไฟ นอกจากนี้ หลอดไฟนี้ยังใช้แสงพัลซิ่งในการสูบน้ำ ซึ่งหมายความว่าแสงที่ปล่อยออกมาจะไม่ต่อเนื่อง แต่เป็นการระเบิด นี่คือการออกแบบที่สำคัญที่สุดของ Meynman เพื่อให้แสงที่สูบฉีดพลังงานสูงอย่างต่อเนื่องไม่ทำลายคริสตัล
ช่องเรโซแนนซ์:
แผนผังของโพรงเรโซแนนซ์
ที่ปลายทั้งสองของแถบทับทิม Meyman วางกระจกสองบานและขุดรูเล็ก ๆ ทางด้านขวาเพื่อให้แสงจากการแผ่รังสีที่ตื่นเต้นสามารถเดินทางไปมาผ่านตัวกลางที่ได้รับเพื่อ "ล่อ" โฟตอนให้มากขึ้น และหลังจากไปถึง ความเข้มแสงเลเซอร์จะส่องผ่านรูเล็กๆ
การใช้เลเซอร์คืออะไร?
เมย์แมนจัดงานแถลงข่าวหลังการประดิษฐ์เลเซอร์ซึ่งนักข่าวถามคำถามนี้ เมย์แมนให้ 5 ข้อเสนอแนะ: 1:
1. ใช้ในการขยายแสง เช่น เมื่อทำเลเซอร์กำลังสูง จะใช้เครื่องขยายแสงเพื่อขยายแสงที่อ่อนกว่า
2.สามารถใช้เลเซอร์ศึกษาสสารได้
3. ใช้ลำแสงเลเซอร์กำลังสูงสำหรับการสื่อสารในอวกาศ
4. ใช้เพื่อเพิ่มจำนวนช่องสัญญาณในการสื่อสาร (ซึ่งต่อมาเกิดเป็นการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก)
5. โฟกัสลำแสงเพื่อสร้างความเข้มแสงสูงเป็นพิเศษสำหรับการตัดหรือเชื่อมวัสดุในอุตสาหกรรม หรือสำหรับการผ่าตัดในทางการแพทย์ เป็นต้น
เราต้องชื่นชมไหวพริบเชิงวิทยาศาสตร์ของ Mehman และคำแนะนำทั้งหมดที่เขาได้ให้ไว้ก็ได้รับการปฏิบัติตามในภายหลัง
จำลักษณะของโฟตอนที่เกิดจากการแผ่รังสีที่ตื่นเต้นได้หรือไม่?
พวกมันมีความถี่และเฟสเท่ากัน และโดยพื้นฐานแล้วเลเซอร์คือการขยายแสงจากการแผ่รังสีที่กระตุ้น ดังนั้นลักษณะสำคัญสองประการของเลเซอร์คือความเป็นสีเดียวที่ดีและพลังงานสูง คุณลักษณะทั้งสองนี้เป็นตัวกำหนดการใช้เลเซอร์ และนี่คือสองทิศทางของการพัฒนาเลเซอร์
ความเป็นสีเดียวที่ดีหมายความว่าสเปกตรัมของเลเซอร์แคบมากและสามารถแสดงลักษณะของแสงเป็นคลื่นได้ง่าย จากนั้นเราสามารถใช้มันเพื่อบันทึกข้อมูลเฟสได้
ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีภาพถ่ายโฮโลกราฟิกที่คิดค้นโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เดนนิส เกอร์เบอร์ ในปี 1947 โดยพื้นฐานแล้วเป็นการใช้เฟสของแสงเพื่อบันทึกข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับวัตถุ เพื่อสร้างเอฟเฟกต์ของการถ่ายภาพสามมิติ
ภาพถ่ายโฮโลแกรมสามารถบันทึกได้ไม่เพียงแค่ข้อมูลด้านหน้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลด้านข้างด้วย
หลังจากการประดิษฐ์เลเซอร์เท่านั้นเทคโนโลยีนี้ก็พร้อมใช้งานและได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2514
พลังงานสูงเป็นที่เข้าใจกันดี เราสามารถใช้เลเซอร์เพื่อเบิร์นซีดี เปิดใช้งานนิวเคลียร์ฟิวชัน เพื่อตัดวัสดุ ฯลฯ ไม่เพียงแต่เราสามารถสร้างเลเซอร์พลังงานสูงอย่างต่อเนื่องเท่านั้น แต่เรายังสามารถรับเลเซอร์พลังงานสูงที่มีพัลส์สั้นมาก ระยะเวลาโดยใช้เทคนิคฟิล์มล็อกและการขยายเสียงเจี๊ยบ
แผนผังการสร้างพัลส์ด้วยเทคโนโลยีการล็อคฟิล์ม
ขณะนี้เลเซอร์ Femtosecond มีจำหน่ายอย่างกว้างขวาง และระยะเวลาของพัลส์เดี่ยวจะเป็นไปตามลำดับของเฟมโตวินาทีเท่านั้น (ลบ 15 วินาทีจาก 10 วินาที)
ด้วยเลเซอร์นี้ เราสามารถเป่าวัตถุได้อย่างแม่นยำโดยไม่สร้างความเสียหายมากนัก เช่น การผ่าตัดซ่อมแซมสายตาสั้น การเปลี่ยนพื้นผิวของสาร การเพิ่มคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อ ฯลฯ
