เล่มที่ 20
เลเซอร์
สามารถแชร์ได้ผ่าน :
การเจาะรูแผ่นเซรามิกขนาดไมครอน
การเจาะรูแผ่นเซรามิกขนาดไมครอน

การเชื่อมตัวถังรถยนต์ด้วยแสงเลเซอร์
การเชื่อมตัวถังรถยนต์ด้วยแสงเลเซอร์

เลเซอร์ที่ใช้ด้านจักษุแพทย์ที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สภากาชาดไทย
เลเซอร์ที่ใช้ด้านจักษุแพทย์ที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สภากาชาดไทย

การออกแบบระบบอ่านข้อมูลสามมิติใช้แทนบัตรประจำตัว
การออกแบบระบบอ่านข้อมูลสามมิติใช้แทนบัตรประจำตัว

การใช้เลเซอร์ในการทำภาพสามมิติที่คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
การใช้เลเซอร์ในการทำภาพสามมิติที่คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

เครื่องเล่นเลเซอร์ดิสก์  จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เครื่องเล่นเลเซอร์ดิสก์
การประยุกต์ใช้งานเลเซอร์

            เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีคุณสมบัติเด่น คือเป็นคลื่นแสงที่มีระเบียบ มีลักษณะเป็นลำแสง ความเข้มแสงสูง จึงมีศักยภาพในด้านประยุกต์มากมาย ได้แก่

การใช้เลเซอร์เพื่อเจาะ ตัด เชื่อม


            เลเซอร์เป็นแสงที่มีความเข้มสูง และเป็น ลำแสง เมื่อโฟกัสมีขนาดเล็ก จะสามารถเจาะ ตัด เชื่อม วัสดุต่างๆ ได้ รูปที่เจาะ รอยตัด รอยเชื่อม จะมีขนาดเล็ก และคมชัดมาก ทำให้สามารถทำงานที่มีความละเอียดสูงได้ เลเซอร์ที่ใช้งานต้องมีกำลังสูง เช่น เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ และเลเซอร์แย็ค

การใช้เลเซอร์ด้านการแพทย์

            เลเซอร์ถูกนำมาใช้ในการผ่าตัด และรักษา ทางด้านการแพทย์และจักษุแพทย์ เช่น การผ่าตัดที่มีขนาดเล็ก (Microsurgery) การผ่าตัดต้อ เป็นต้น เลเซอร์ที่ใช้ ได้แก่ เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ เลเซอร์อาร์กอน

การใช้เลเซอร์ด้านสื่อสารโทรคมนาคม

            เลเซอร์ไดโอดถูกนำมาใช้เป็นตัวส่งสัญญาณผ่านเส้นใยแก้วนำแสง เพื่อใช้ถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ โทรศัพท์ ข้อมูลคอมพิวเตอร์ อย่างกว้างขวาง สื่อสารโทรคมนาคมด้วยแสงเลเซอร์นี้ มีจุดเด่นที่จะไม่มีสัญญาณรบกวน เพราะเป็นคลื่นแสง มีความจุข้อมูลสูงมาก เพราะมีความถี่สูงกว่าคลื่นวิทยุ ทำให้เส้นใยแก้วนำแสงเส้นหนึ่ง สามารถจุคู่สายโทรศัพท์ได้เป็นพันๆ คู่สาย

            ปัจจุบันประเทศไทยเริ่มใช้เส้นใยแก้วนำแสงในการสื่อสารโทรคมนาคมแล้ว โดยการวางเครือข่ายเส้นใยแก้วนำแสง คู่ขนานไปกับทางรถไฟทั่วประเทศแล้วกว่า ๓,๐๐๐ กม.

การใช้เลเซอร์ทางด้านสร้างภาพสามมิติ

            เลเซอร์มีความเป็นระเบียบของคลื่นแสง ดังนั้นจึงสามารถบันทึกข้อมูลของภาพสามมิติได้ เพราะบันทึกทั้งความเข้มแสงและเฟส (หน้าคลื่น) ของแสงด้วย ภาพที่บันทึกจึงมีข้อมูลเกี่ยวกับความลึกของภาพด้วย ทำให้ได้ภาพสามมิติเรียกว่า โฮโลกราฟี (Holography) การบันทึกภาพสามมิตินี้ ต้องกระทำบนโต๊ะแสง (Optical Bench) เพื่อขจัดปัญหาการสั่นสะเทือน คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้พัฒนาเทคนิคการบันทึกภาพสามมิติเชิงซ้อน และนำภาพสามมิติเชิงซ้อนดังกล่าว มาประยุกต์เป็น กุญแจแสง (Optical key) และบัตรประจำตัว (Holographic Identification) ซึ่งเป็นผลงานที่จดสิทธิบัตร

            เลเซอร์ที่ใช้ในงานสร้างภาพสามมิตินี้ ต้องมีคุณภาพดี เช่น เลเซอร์ฮีเลียม-นีออน และเลเซอร์อาร์กอน ที่มีเสถียรภาพ และโมดเดี่ยว (Single Mode)

การใช้เลเซอร์ในด้านการวัด

            เลเซอร์มีค่าความยาวคลื่นคงที่ และเป็น ลำแสงขนาน จึงถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานการวัด ที่ละเอียดแม่นยำ เช่น การวัดขนาดของสิ่งของ การวัดระยะทางทั้งใกล้และไกล โดยอาศัยหลักการของการสอดแทรก เช่น อินเทอเฟโรเมตรี (Interferometry) หลักการการสะท้อนของคลื่นแสงที่เป็นพัลส์ และหลักการเกิดการเคลื่อนของเฟส (Phase Shift) ของคลื่นแสง ที่ถูกโมดูเลตแล้ว

การใช้เลเซอร์ในอุปกรณ์ สำนักงาน และใช้ในบ้าน

            เลเซอร์ไดโอดเป็นเลเซอร์ที่มีขนาดเล็กจิ๋ว ไม่กินไฟ จึงเหมาะนำมาประยุกต์กับอุปกรณ์สำนักงาน และใช้ในบ้าน ได้แก่ การใช้เลเซอร์เป็นเลเซอร์พอยนท์เตอร์ ใช้ในเครื่องถ่ายเอกสาร และเครื่องพิมพ์เอกสารแบบ เลเซอร์พริ้นเตอร์ ใช้ในเครื่องเสียงคอมแพคดิสก์ ใช้ในเครื่องวิดีโอ เลเซอร์ดิสก์ ฯลฯ

การใช้เลเซอร์ในงานด้านนิทรรศการ

            แสงเลเซอร์มีลักษณะเด่นคือ มีลำแสงที่ระยิบระยับ เนื่องจากการเกิดการสอดแทรกของแสงเลเซอร์ เมื่อฉายกระทบฝุ่นละอองในอากาศ ที่แขวนลอย ทำให้การแสดงนิทรรศการมีชีวิตชีวา เราจึงเห็นมีการนำเลเซอร์ไปใช้ในงานโฆษณา งานแสดงละคร งานบนเวทีคอนเสิร์ต ด้วย

การใช้เลเซอร์ในด้านเลเซอร์ ฟิวชั่น (Laser Fusion)

            ฟิวชั่นเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากการหลอมธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน หรือไอโซโทปของไฮโดรเจน ให้กลายเป็นธาตุหนัก เช่น ฮีเลียม และมีพลังงานความร้อนเป็นผลพลอยได้จำนวนมาก จึงสามารถนำพลังงานดังกล่าวไปผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ปฏิกิริยาฟิวชั่นนี้ สามารถชักนำให้เกิดและควบคุม ด้วยแสงเลเซอร์ที่มีกำลังสูงมากๆ (มีขนาดเทราวัตต์ : TW หรือ 1012 วัตต์) เลเซอร์ที่มีกำลังสูงนี้ ได้แก่ เลเซอร์แก้ว และเลเซอร์เอกไซเมอร์ เป็นเทคโนโลยีการประยุกต์ เลเซอร์ที่กำลังวิจัยพัฒนา และหากทำได้สำเร็จ จะทำให้สังคมโลกเรามีพลังงานที่สะอาดใช้ เพราะปฏิกิริยาฟิวชั่นนี้ มีกัมมันตภาพรังสีน้อยมาก

            เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงประเภทโคฮีเร้นท์ มีค่าความยาวคลื่นแน่นอน มีระเบียบ เป็นลำแสง และมีความเข้มสูง เลเซอร์ทำขึ้นจากของแข็ง ก๊าซ ของเหลว และสารกึ่งตัวนำ จึงให้แสงเลเซอร์ที่มีกำลังแสงและลักษณะของแสงเลเซอร์ที่แตกต่างกัน เลเซอร์มีประโยชน์นานัปการในศาสตร์หลายด้าน ทั้งทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ แพทยศาสตร์ วิทยาศาสตร์ การทหาร และการผลิตพลังงานสำหรับอนาคต