लेसर

लेसर : (लेझर). या प्रयुक्तीमध्ये काही विशिष्ट क्रियाशील माध्यम पदार्थातील अणूंना किंवा रेणूंना प्रकाशऊर्जा पुरवठ्याने प्रथम उत्तेजित करून त्यास त्या प्रकाशाद्वारे प्रकाश उत्सर्जनास उद्युक्त केले जाते. या क्रियेमध्ये प्रकाशाचे विवर्धन होते. लेसर हा शब्द Light amplification by stimulated emission of radiation या इंग्रजी शब्दसमुच्चयातील आद्याक्षरे घेऊन बनविला आहे. याचा अर्थ ‘उद्दीपित प्रारण (तरंगरूपी ऊर्जा) उत्सर्जनामुळे प्रकाशाचे विवर्धन’ असा करता येईल. स्वयंचलितपणे प्रकाश उत्सर्जन करणाऱ्या आंदोलकास लेसर ही संज्ञा दिली जाते. प्रकाशाचे अशा प्रकारे विवर्धन करणाऱ्या प्रयुक्तीस लेसर विवर्धक असे म्हणतात.

प्रारणाच्या प्रभावानेच अणुरेणूंपासून उत्सर्जित प्रारण निर्माण होण्याची संकल्पना ॲल्बर्ट आइन्स्टाइन यांनी १९१७ मध्ये प्रथम मांडली. तथापि त्यांना लेसर या प्रभावी प्रारणस्त्रोताबद्दल कल्पना असल्याचा उल्लेख किंवा नोंद मात्र कुठेही नाही. या तत्त्वाचा उपयोग १९५० साली अमेरिकेतील कोलंबिया विद्यापीठात सी.एच्.टाउन्स यांनी करून उद्दीपित सूक्ष्मतरंग विवर्धित प्रारण (मेसर) निर्माण केले [⟶मेसर]. त्याच सुमारास रशियात एन्. जी. बासव्ह व ए.एम्. प्रॉचोरॉव्ह यांनी प्रकाशीय मेसर किंवा लेसरची कल्पना मांडली आणि या कल्पनेचा पाठपुरावा करून टी. एस्. मैमान यांनी १९६० साली पहिला लेसर कार्यान्वित केला. १९६४ साली टाउन्स, बासव्ह व प्रॉचोरॉव्ह या तिघांना मेसर व लेसर कल्पना मांडल्याबद्दल भौतिकीचे नोबेल पारितोषिक मिळाले आणि लेसर तत्त्वावर विशेष संशोधन केल्याबद्दल ए.एल्, शॉलो यांना १९८१ मध्ये भौतिकीचे नोबेल पारितोषिक मिळाले.

लेसर प्रकाशाचे गुणधर्म : प्रकाशाचे गुणधर्म त्याची गतिमार्गदिशा, तरंगलांबी (किंवा कंप्रता), परमप्रसर, कला व ध्रुवण अवस्था या राशींमुळे निश्चित होतात (या राशींच्या स्पष्टीकरणासाठी ‘प्रकाशकी’ ही नोंद पहावी). सर्वसाधारण प्रकाश उद्‌गमापासून निघणाऱ्या तरंगांच्या बाबतीत वरील राशी स्थिर नसतात. उदा., विजेच्या दिव्यात टंगस्टनाची तार उच्च तापमानावर असल्याने त्यातील अणू अनेक उच्च ऊर्जा पातळ्यांवर जातात व त्या स्थितीतून उत्स्फूर्तपणे निम्न पातळीवर येतात. या क्रियेत निरनिराळ्या असंख्य तरंगलांब्यांचे प्रकाशतंरग बाहेर पडतात आणि त्या तरंगांच्या कलाही वेगवेगळ्या असतात. वायुविसर्जन दिव्यात (उच्च वा निम्न दाबाखालील वायूत अथवा बाष्पात विद्युत् अग्रांमध्ये विद्युत् विसर्जन होऊन प्रकाश देणाऱ्या दिव्यात) विद्युत् क्षेत्राने रेणू उत्तेजित केले जातात. ते रेणू उत्स्फूर्तपणे निम्न पातळीवर येतात व काही विशिष्ट तरंगलांबी असलेले प्रकाशतरंग बाहेर पडतात. या तरंगांच्या कला वेगवेगळ्या असून त्यांचा परस्परसंबंध काहीच नसतो म्हणजेच त्यांचात सुसंवाद नसतो. शिवाय असा प्रकाश सर्व दिशांत बाहेर पडतो म्हणजे तरंगांच्या गतिदिशा वेगवेगळ्या असतात. याउलट लेसर प्रकाशाचे मुख्य गुणधर्म म्हणजे (१) एकवर्णीयता, (२) एकदिशीत्व व (३) प्रखरता हे होत.

एकवर्णीयता : एकवर्णी प्रकाश म्हणजे ज्यात प्रकाश तरंगांची तरंगलांबी (किंवा कंप्रता) एकाच मूल्याची असते असा प्रकाश. प्रत्यक्षात कोणताही प्रकाश अगदी लेसर प्रकाशसुद्धा हा काटेकोर विचार करता एकवर्णी नसतो. नेहमीच्या पांढऱ्या प्रकाशाच्या बाबतीत त्यात असलेल्या कमाल व किमान तरंगलांब्यांतील फरक साधारणपणे ४,००० Å (Å = अँगस्ट्रॉम एकक= १०^–१० मी.) इतका असतो. वायुविसर्जन नलिकेतून निघणाऱ्या प्रकाशात काही ठराविक तरंगलांबीचे प्रकाशतरंग असतात. असा प्रकाश लोलकावर किंवा ⇨ विवर्तन जालकावर पाडल्यास काही रेषापंक्ती मिळतात. असा प्रकाश विशेष प्रकारच्या गाळणीतून पाठवल्यास एकच रेषा आपणास मिळू शकते. अशा रेषेची रुंदी सु. ०.१ Å इतकी असते म्हणजे हा प्रकाशही एकवर्णी नसतोच. लेसरमधून निघणाऱ्या प्रकाशाच्या बाबतीत अशा एका रेषेचे अनेक लहानलहान भाग पाडून त्यातील एक भाग घेऊन अतिशय उच्च श्रेणीचा एकवर्णी प्रकाश मिळवता येतो.

एकदिशीत्व : आपण नेहमी वापरतो त्या दिव्यापासून निघणारा प्रकाश सर्व दिशांत पसरतो. विशेष परावर्तक वापरला, तरी प्रकाश दूर जाताना पसरत जातो. लेसर प्रकाश दोन अंतर्गोल आरशांच्या दरम्यान विशिष्ट प्रकारे निर्माण होत असल्याने जवळजवळ एकाच दिशेने जातो. साध्या लेसरच्या बाबतीत प्रकाश अपस्करण १०^–३ रेडियन [अरीयमान⟶ कोन] इतके अल्प असते. म्हणजे प्रकाश शलाका दर मीटर अंतरानंतर एक मिमी. इतकीच पसरते. पृथ्वीवरून चंद्रावर लेसर शलाका पाठविल्यास चंद्राच्या पृष्ठभागावर केवळ ३० किमी. व्यासाची शलाका पडेल.

दीप्ति-तीव्रता : प्रकाशाची दीप्ति-तीव्रता ही प्रतिघन कोनातून जाणारी शक्ती होय. ही ल्यूमेन प्रती मी.^२ स्टरेडियनमध्ये मोजतात. सूर्याची प्रकाशतीव्रता १.५ x १०^५ ल्यूमेन/सेंमी.^२ स्टरेडियन इतकी असते. एक मिलीवॉट हीलियम-निऑन १ मिमी. व्यासाच्या लेसरने अपस्करण १०^–३ रेडियन व पृष्ठभाग क्षेत्रफळ ७.८५ x १०^–३ सेंमी.^२ असल्यास दीप्ति-तीव्रता २.०४ x १०^७ ल्यूमेन/सेंमी.^२ स्टरेडियन इतकी असते म्हणजे सूर्याच्या शंभरपट जास्त असते. त्यामुळे लेसर शलाका डोळ्यात गेल्यास अंधत्व येण्याची शक्यता असते, म्हणून लेसर वापरताना काळजी घेणे आवश्यक आहे. लेसरची दीप्ति-तीव्रता सूर्यापेक्षा जरी जास्त असली, तरी घरातील खोली प्रकाशित करण्यासाठी मात्र लेसरचा काही उपयोग नाही. त्यासाठी सूर्यप्रकाशापेक्षा उत्तम प्रकाश कोणताच नाही.

---

सुसंगत लेसर प्रकाश व असंगत सामान्य प्रकाश : लेसर प्रकाश सुसंगत असतो म्हणजे एखाद्या बिंदूपाशी प्रकाश तरंगाचा परमप्रसर व कला आणि अन्य एका बिंदूपाशी असलेला परमप्रसर व कला यांत अन्योन्य व निश्चित संबंध असतो. लेसर प्रकाश व सामान्य प्रकाश यांतील फरक आ. १ मध्ये दाखविला आहे. 

उद्दीपित व उत्स्फूर्त प्रकाश उत्सर्जन : पदार्थातील अणूंना व रेणूंना त्याच्या संरचनेनुसार निश्चित ऊर्जा मूल्ये असतात (यापुढे अणू वा रेणूऐवजी रेणू हा एकच शब्द वापरला आहे). पदार्थ तापविल्यास किंवा अन्य प्रकारे त्यास ऊर्ज दिल्यास त्यातील रेणू उत्तेजित होतात म्हणजे त्यांची ऊर्जा वाढते. रेणूंची ऊर्जा काही ठराविक मूल्याचीच असते. या ऊर्जा त्या रेणूच्या संरचनेवर अवलंबून असतात. या शक्य ऊर्जा ऊर्जा-पातळ्यांनी दाखवतात. किमान ऊर्जा-पातळीस (E_०) निम्न ऊर्जा पातळी असे म्हणतात व उच्च ऊर्जा पातळ्यांना उत्तेजित ऊर्जा पातळ्या असे म्हणतात. रेणूची उत्तेजित अवस्था अस्थिर असते. त्यामुळे रेणू या अवस्थेत सु. १०^–६ ते १०^–७ सेकंद या कालखंडापेक्षा जास्त काळ राहू शकत नाही. तो उत्स्फूर्तपणे उत्तेजित E₁ पातळीवरून E_० पातळीवर येतो व या क्रियेमध्ये  

ʋ =	E1  – E०	या कंप्रतेचे व λ =	c
	h		ʋ

या तरंगलांबीचे प्रारण बाहेर पडते (येथे h प्लांक स्थिरांक व c प्रकाशवेग आहेत). उत्तेजित पातळ्या जास्त असल्यास रेणूच्या निरनिराळ्या संक्रमणांनुसार निरनिराळ्या कंप्रतांच्या (किंवा निरनिराळ्या तरंगलांब्यांच्या) प्रारणाचे उत्सर्जन होते. रेणूंना अनेक प्रकारे उत्तेजित करता येते. एका प्रकारात पदार्थावर 

ʋ =	E1 – E०
	h

 या सूत्रानुसार कंप्रता असलेले प्रारण पडल्यास त्या प्रारणाचे शोषण होते व आ. २ (अ) मध्ये दाखविल्याप्रमाणे रेणू उत्तेजित होतात. या क्रियेस उद्दीपित शोषण असे म्हणतात. उत्तेजित रेणू दोन प्रकारे निम्न पातळीवर येतात. आ. २ (आ) मध्ये दाखविल्याप्रमाणे उत्तेजित रेणूंचे निम्न पातळीवर उत्स्फूर्त संक्रमण होऊन ʋया कंप्रतेचे प्रारण बाहेर पडते. हे सर्व दिशांत बाहेर पडते. याशिवाय आ.२ (इ) मध्ये दाखविल्याप्रमाणे रेणू उत्तेजित अवस्थेत असतानाच त्यावर ʋ या कंप्रतेचे प्रारण पडले, तर त्या प्रारणाचे शोषण होऊन रेणूंचे निम्न पातळीवर संक्रमण होऊ शकते. या क्रियेत उद्दीपित प्रकारे ʋ या  कंप्रतेच्या प्रारणाचे उत्सर्जन करतात. या क्रियेस आपाती तरंग व रेणूंनी उत्सर्जित कलेले तरंग यांत पूर्ण सुसंगती असते. आ. २ (इ) मध्ये दाखविल्याप्रमाणे प्रारणाचे विवर्धन होते. या क्रियेमेध्ये ऊर्जा विनिमय होत नसल्याने मूळ आपाती प्रारण तरंगांच्या स्वरूपात बदल होत नाही. ते आपल्या गतिमार्गातील अनेक रेणूंना उद्दीपित करू शकतात. प्रकाशीय ⇨अनुस्पंदन योजनेमुळे मूळ प्रकाश तरंग व उद्दीपित उत्सर्जन क्रियेमुळे निर्माण झालेले तरंग क्रियाशील माध्यमांत उलटसुलट दिशेत प्रवास करून अनेक रेणूंकडून उद्दीपित प्रकाश उत्सर्जन करू शकतात व प्रकाशाच्या तीव्रतेत मोठ्या प्रमाणावर वाढ होते. लेसरच्या निर्मितीत ही उद्दीपित उत्सर्जन क्रिया महत्त्वाची असते. 

आइन्स्टाइन यांनी १९१७ साली उद्दीपित शोषण, उत्स्फूर्त उत्सर्जन व उद्दीपित उत्सर्जन या तीन क्रियांच्या संभाव्यता सूत्ररूपाने मांडल्या. त्यांनी पुढे असे सिद्ध केले की, उच्च ऊर्जा असलेल्या रेणूंची संख्या नीच ऊर्जा असलेल्या रेणूंच्या संख्येपक्षा जास्त असेल, तरच उद्दीपित उत्सर्जन शक्य होईल. बोल्टस्मान सांख्यिकीनुसार [⟶सांख्यिकीय भौतिकी] कोणत्याही ऊष्मीय संतुलित वायूमध्ये निरनिराळी ऊर्जामूल्ये असलेल्या रेणूंची संख्या आ. ३ मध्ये दाखविलेल्या आलेखानुसार असते. यावरून असे दिसते की, जास्त ऊर्जा (E_j) असणाऱ्या  रेणूंची संख्या (N_j) कमी असते व कमी ऊर्जा (E_i) असणाऱ्या रेणूंची संख्या N_i) त्याहून जास्त असते. रेणुसंख्या सूत्ररूपाने N_j = N_ie^–∆Eji/kTया सूत्राने मिळते. येथे ∆E_ji=E_j – E_i k – बोल्टस्‌मान स्थिरांक, T- निरपेक्ष तापमान व e – स्वाभाविक लॉगरिथमाचा आधारांक [⟶लॉगरिथम] आहेत. ∆E_ji चे मूल्य kT पेक्षा खूप कमी असेल (∆E_ji&lt&lt kT), तर N_j व N_i जवळजवळ सममूल्याचे असतात आणि ∆E_jiचे मूल्य kT पेक्षा बरेच जास्त असेल (∆E_ji&gt&gtkT), तर N_j चे मूल्य N_i पेक्षा खूपच कमी असते. म्हणजेच ऊष्मीय संतुलित अवस्थेतील वायूमध्ये जवळजवळ सर्व रेणू तलस्थित ऊर्जा-पातळीत असतात. 

वरील विवेचनावरून असे दिसते की, सर्वसाधारणपणे जास्त ऊर्जा असणारे रेणू कमी संख्येने व कमी ऊर्जा असलेले रेणू जास्त संख्येने असतात आणि उद्दीपित उत्सर्जनासाठी जास्त ऊर्जा असलेल्या रेणूंची संख्या कमी ऊर्जा असलेल्या रेणूंच्या संख्येपेक्षा जास्त केली पाहिजे. म्हणजेच उद्दीपित उत्सर्जन मिळविण्यासाठी रेणुसंख्येची समष्टि-व्यस्तता किंवा पर्यसन निर्माण करणे आवश्यक आहे. उद्दीपित उत्सर्जन क्रिया प्रथम अमोनिया वायूच्या बाबतीत १९५४ मध्ये टाउन्स, जे.पी. गॉर्डन व एच्.जे. झायगर यांनी घडवून आणली. अमोनिया वायूच्या रेणूंमध्ये हायड्रोजन अणू एका प्रतलात असतात व नायट्रोजन अणूच्या त्या प्रतलासापेक्ष दोन स्थाने असतात. त्यामुळे अमोनियाच्या रेणूंना दोन ऊर्जामूल्ये असतात. विशिष्ट प्रकारच्या विद्युत् क्षेत्रातून अमोनिया वायू पाठविल्यास कमी ऊर्जा असलेले रेणू व जास्त ऊर्जा असलेले रेणू वेगळे होतात. त्यांतील कमी ऊर्जा असलेले रेणू पंपाच्या साहाय्याने बाजूला काढून टाकतात आणि समष्टि-व्यस्तता घडवितात. असे मोठ्या प्रमाणावर जास्त ऊर्जामूल्य असलेले रेणू विशिष्ट अनुस्पंदक पोकळीत आणल्याने २४ गिगॅहर्ट्‌झ कंप्रतेचे उद्दीपित प्रारण उत्सर्जित होते. हे सूक्ष्मतरंग असल्याने या प्रकारच्या उद्दीपित उत्सर्जनाला मेसर असे म्हणतात [⟶मेसर]. 

---

त्रिस्तरीय लेसर : आ. ४ मध्ये एका रेणूच्या तीन शक्य पातळ्या दाखविल्या आहेत. आ. ४ (अ) मध्ये बोल्टसमान सांख्यिकीनुसार ऊष्मीय संतुलित स्थितीतील तीन ऊर्जांच्या रेणुसंख्या दाखविल्या आहेत. यातील E₁ ही ऊर्जा पातळी अंशस्थिर आहे म्हणजे ती ऊर्जा रेणू जास्त काळ धारण करतो. झेनॉन दिव्यापासून प्रखर शुभ्र प्रकाश मिळतो. त्यात सर्व दृश्य प्रकाश तरंग असतात. हा प्रकाश या रेणूंवर (पदार्थावर) पाडल्यास अनेक रेणू आपाती ऊर्जा शोषण करतात व E₁, E₂ या उच्च ऊर्जा पातळ्यांवर जातात. यास प्रकाशीय पंप क्रिया असे म्हणतात. E₂ या उच्च ऊर्जा पातळीवरून E₁ या अंशस्थिर ऊर्जा पातळीवर रेणूंचे संक्रमण होते. या अवस्थेत रेणू जास्त काळ राहिल्याने रेणूंची संख्या बोल्टसमान सांख्यिकीनुसार येणाऱ्या संख्येपेक्षा बरीच जास्त होऊन समष्टि-व्यस्तता निर्माण होते आणि E₁ या ऊर्जा पातळीवरून E_० या ऊर्जा पातळीवर रेणूंचे संक्रमण होऊन उद्दीपित उत्सर्जन घडून येते व लेसर निर्मिती होते. वरील प्रकारच्या योजनेस त्रिस्तरीय लेसर असे म्हणतात. याचप्रमाणे काही रेणूंमध्ये चतुःस्तरीय लेसर शक्य होतात. दोन्ही प्रकारांत लेसर संक्रमणासाठी अंशस्थिर ऊर्जा पातळीची आवश्यकता असते, म्हणून लेसर निर्मितीसाठी निरनिराळ्या पदार्थांतील रेणूंच्या अंशस्थिर ऊर्जा पातळ्यांचा अभ्यास महत्त्वाचा ठरतो. 

 

माणिक लेसर : माणकाचा लेसर हा पहिला लेसर मैमान यांनी १९६० साली बनविला. हा ऐतिहासिक महत्त्वाचा लेसर उपयुक्तही आहे. यात तांबडा माणिक स्फटिक हे क्रियाशील माध्यम असून तो झेनॉन चमक दिव्याने उत्तेजित केला जातो. आ. ५ मध्ये त्याचे मुख्य भाग दाखविले आहेत. अंदाजे एक सेंमी. व्यास व २ ते १० सेंमी. लांबीचा माणकाचा दंडगोल यात असून त्याच्या सभोवती सर्पिलाकार झेनॉन चमक दिवा बसविलेला असतो. दंडगोलाची  टोके समांतर असतात. ती घासून चकाकित केलेली असून त्यांवर परावर्तक विलेपन विशिष्ट प्रकारे केलेले असते. यामुळे प्रकाश अनुस्पंदन घडून येते. 

माणिक हे ॲल्युमिना (Al₂O₃ ) चे स्फटिक असून त्यामध्ये क्रोमियम आयन (विद्युत् भारित अणू) अपद्रव्याच्या रूपात (०.०५ ते ०.५%) असतात. या क्रोमियम आयनांमुळे माणकाला त्याचा विशिष्ट तांबडा रंग असतो. या आयनांमुळे लेसर क्रियेसाठी आवश्यक अशी केंद्रे निर्माण होतात. लेसर क्रियेत ॲल्युमिनियमाच्या किंवा ऑक्सिजनाच्या अणूंचा काही संबंध नसतो. चमक दिव्यातील प्रकाश ऊर्जेचे शोषण केल्यामुळे क्रोमियम आयन F₁  किंवा F₂ या ऊर्जा पट्टापर्यंत उत्तेजित होतो. F₁ किंवा F₂ पट्टातील उत्तेजित आयन E या मधील ऊर्जा पातळीवर येतात. या क्रियेमध्ये उत्स्फूर्त उत्सर्जन न घडता ऊर्जेचे रूपांतर उष्णतेत होते. माणकामधील E ऊर्जा पातळीतील क्रोमियम आयन उत्तेजित स्थितीत सु. एक सहस्त्रांश सेकंद राहतो. म्हणजे E ही ऊर्जा पातळी अंशस्थिर आहे व प्रकाश ऊर्जा बाहेरून पडत असल्याने E⟶ E_० या संक्रमणामुळे उद्दीपित उत्सर्जन घडून येऊन ६,९४३ Åतरंगलांबीचा लेसर प्रकाश बाहेर पडतो. प्रकाशीय अनुस्पंदन योजनेमुळे माणकाच्या दंडगोलात प्रकाश दोन टोकांच्या परावर्तक पृष्ठभागांच्या दरम्यान मागे पुढे उपकरणाच्या प्रकाशीय अक्ष दिशेने सतत प्रवास करतो व मार्गातील रेणूंमध्ये उद्दीपित उत्सर्जन घडवून आणतो. या क्रियेत प्रकाशाचे मोठया प्रमाणावर विवर्धन होते. शेवटी ही लेसर प्रकाश शलाका दंडगोलातून बाहेर येते.  

---

Q-स्विचिंग : या तंत्राचा उपयोग करून लेसर प्रकाशातील कार्यशक्तीमध्ये प्रचंड प्रमाणात वाढ घडवून आणता येते. या तंत्रामध्ये प्रकाशीय अनुस्पंदन योजनेतील एका परावर्तकाचे कार्य काही योजनेद्वारे काही काळ स्थगित ठेवतात. एका प्रकारात अनुस्पंदन योजनेतील एका परावर्तकाला परिभ्रमण गती देऊन Q-स्विचिंग करतात. कारण ज्या वेळी दोन परावर्तक एकमेकांना समांतर असतात त्या वेळीच प्रकाशस्पंद बाहेर उत्सर्जित होतो. प्रकाश पंप कार्य चालूच असल्याने क्रियाशील माध्यमात ऊर्जा संचय होतच राहतो. काही अल्प कालावधीपुरतेच परावर्तक समांतर येतात. त्यामुळे काही अल्प कालावधीमध्येच पूर्वी जमा केलेली ऊर्जा एका शक्तिशाली स्पंदाच्या रूपाने एकदम उत्सर्जित केली जाते. अशी योजना बाहेर परावर्तक असलेल्या योजनेतच करता येते. 

 

माणिकदंडाचा व्यास लहान व लांबी जास्त असल्याने लेसर शलाकेचे आकारमान १-२ मिमी. व्यासाच्या आसपास असते व त्यांमध्ये शक्तीचे प्रचंड प्रमाणात केंद्रीकरण होते. शलाका स्पंद १०^–९ सेकंद इतका अल्पकाळ असतो. शलाका फार मोठ्या प्रमाणात एकवर्णी असल्याने विवर्तनामुळे (गतिमार्गातील अडथळ्यांच्या कडांवरून जाताना वळण्यामुळे) तिचे आकारमान अत्यल्प प्रमाणात वाढते. शिवाय शलाकेतील प्रकाशतरंग सुसंगत व एकगतिमार्गी असल्याने शलाका प्रचंड तीव्रतेची असते. 

लेसरचे विविध प्रकार : सर्व लेसर प्रकारांत क्रियाशील माध्यमाच्या रेणूंना ऊर्जा पुरवून त्यांना उत्तेजित करतात. ह्या कार्यास प्रकाश पंप असे म्हणतात. ऊर्जा पातळीमधील रेणूंची समष्टि-व्यस्तता घडवून आणणे हा एक प्राथमिक व आवश्यक भाग आहे. ही ऊर्जा कोणत्या स्वरूपात पुरविली जाते त्यावरून लेसरचे प्रकार पडतात. बहुतेक सर्व लेसर प्रकारांत माणिक लेसरप्रमाणे त्रिस्तरीय ऊर्जा पातळ्यांचा उपयोग करतात. 

(१) माणिक लेसर : या प्रकारच्या लेसरच्या कार्याचे वर्णन वर दिलेले आहेच. या लेसरमधून बाहेर पडणारा ६९३ ते ७०५ नॅनोमीटर (१ नॅनोमीटर=१०^–९ मी.) तरंगलांबीचा तांबडा प्रकाश सु. एक वॉट शक्तीचा असू शकतो. याची कार्यक्षमता सु. १% इतकी असते. Q-स्विचिंग क्रियेने एक नॅनोसेकंद (१०^–९ सेकंद) कालावधीत १०^९ वॉट शक्ती मिळू शकते. या प्रकाशाची सुसंगती कमी प्रतीची असते. हा प्रामुख्याने ⇨ होलोग्राफीमध्ये वापरतात. 

 

(२) इट्रियम-ॲल्युमिनियम-गार्नेट (YAG) लेसर : हा चार ऊर्जा पातळ्या (चतुःस्तरीय) प्रकारचा असून त्यात निओडिमियम अपद्रव्य असणाऱ्या इट्रियम ॲल्युमिनियम गार्नेट (Y₃Al₅O₁₂ मध्ये ०.५ ते २% निओडिमियम अपद्रव्य) याचा क्रियाशील माध्यम म्हणून उपयोग केला जातो. याशिवाय अन्य स्फटिकांचा वापरही केला जातो. यातून तीन निरनिराळ्या तरंगलांब्यांच्या जवळचा लेसर प्रकाश मिळतो. प्रकाशीय पंप क्रियेद्वारे समष्टि-व्यस्तस्ता करतात. त्यामुळे सु. १,०६० नॅनोमीटर तरंगलांबीचा, १० ते २०० वॉट शक्तीचा आणि सु. १०% कार्यक्षमतेचा प्रकाश मिळतो. हा लेसर वापरण्यास सोपा असून त्याचा अनेक क्षेत्रांत उपयोग करतात. 

(३) निओडिमियम काच लेसर : या प्रकारात सुद्धा निओडिमियम अपद्रव्य असल्या कारणाने YAG लेसर इतक्याच तरंगलांबीचा प्रकाश मिळतो. यात बेरियम, क्राउन वगैरे प्रकारच्या काचेत २ ते ६% निओडिमियम (Nd³⁺) अपद्रव्य घातलेले असते. काचेला आतून हवा तसा आकार देता येत असल्याने मोठमोठे व निरनिराळ्या आकाराचे लेसर बनविता येतात. २ मी. लांब व ३८ मिमी. व्यासाचा या प्रकारचा लेसर बनविण्यात आल्याची नोंद आहे. अशा प्रकारचा लेसर ५,००० जूल इतकी शक्ती एकदा एका स्पंदात देऊ शकतो. झेनॉन दिव्याच्या साहाय्याने हा उद्दीपित करतात. याचा उपयोग अनेक क्षेत्रांत, विशेषतः अणुकेंद्रीय संघटन (हलक्या अणूंचे एकत्रीकरण करण्याच्या) विक्रियेत, होतो. 

(४) व्हायब्रोनिक लेसर : या प्रकारच्या लेसरमध्ये ऊर्जा पुरवून माध्यमातील रेणू उद्दीपित केले असता उपलब्ध होणारी ऊर्जा लेसर फोटॉन (प्रकाशकण) व फोनॉन (माध्यम द्रव्याच्या स्फटिक जालकाच्या कंपनगतीचे ऊर्जाकण) यांमध्ये विभागली जाते. त्यामुळे प्रदान लेसर प्रकाश एकाच तरंगलांबीचा असा न राहता तो एका मर्यादित तरंगलांबी पट्टातील कोणतेही तरंगलांबी मूल्य धारण करू शकतो. अशा उपकरणाला मेलित (तरंगलांबी) लेसर असे म्हणतात, कारण क्रियाशील माध्यमातील काही प्रचलांमध्ये योग्य असे बदल (उदा., निरनिराळी अपद्रव्ये) करून इष्ट अशा एका तरंगलांबीचा लेसर प्रकाश मिळविता येतो. एका प्रकारच्या व्हायब्रोनिक लेसरमध्ये निकेल, कोबाल्ट यांसारख्या संक्रमणी धातुद्रव्याचे ऑक्साइड किंवा फ्ल्युओराइड यजमान स्फटिकामध्ये अपद्रव्य म्हणून वापरून निरनिराळ्या तरंगलांब्यांचे लेसर प्रकाशकिरण मिळविता येतात. उदा., अलेक्झांड्राइट या यजमान स्फटिकामध्ये निरनिराळी अपद्रव्ये वापरून निरनिराळ्या (७,००० ते ८,२०० नॅनोमीटर) तरंगलांबींचे लेसर प्रकाशकिरण मिळविता येतात. 

 

(५) वर्णकेंद्र लेसर : थोड्या निराळ्या प्रकारच्या या व्हायब्रोनिक लेसरमध्ये पोटॅशियम फ्ल्युओराइडासारख्या क्षार हॅलाइडाचा स्फटिक वापरला जातो. स्फटिकावर उच्च ऊर्जायुक्त इलेक्ट्रॉनांचा भडिमार केला असता त्यामध्ये स्फटिकदोष निर्माण होतात. या  दोषांमुळे पूर्वीच्या स्वच्छ पारदर्शक अशा स्फटिकामध्ये निरनिराळ्या जागी वर्णकेंद्र [⟶ घन अवस्था भौतिकी] निर्माण होतात (ही डोळ्यांना दिसू शकतात). अशा सदोष स्फटिकाचा वापर करून मेलित स्वरूपाचा लेसर बनविता येतो. यामध्ये वर्णकेंद्राच्या सामुदायिक परिणामामुळे लेसर क्रिया व तरंगलांबी निर्धारित होतात. या प्रकारच्या लेसरच्या तरंगलांब्या ८०० ते ३,००० नॅनोमीटरच्या दरम्यान असतात. अशा लेसरचा उपयोग करण्यासाठी बहुधा तापमान कमी करून उपकरण थंड ठेवावे लागते. 

(६) अर्धसंवाहक संधी लेसर : अर्धसंवाहक संधी लेसर प्रयुक्तीचा शोध १९६२ मध्ये आयबीएमच्या (इंटरनॅशनल बिझिनेस मशिन्स या कंपनीच्या) प्रयोगशाळेत प्रथम लागला. ⇨अर्धसंवाहकातील संवाहक ऊर्जापट्ट हा प्रथम उत्तेजित अवस्थेचे निर्देशित करतो असे मानले, तर त्यामधील संयुजी ऊर्जापट्ट निम्नतम पातळी बनते. p व n प्रकारच्या अर्धसंवाहकांचा एक संधी द्विप्रस्थ घेतला आणि त्यावर संवाहनास अनुकूल असे विद्युत् वर्चस् (विद्युत् दाब) प्रस्थापित केले, तर त्यामुळे द्विप्रस्थ उत्तेजित होऊन त्यामध्ये समष्टि-व्यस्तता निर्माण होते आणि लेसर क्रिया संपन्न होऊ शकते. वर्चसामुळे n व p विद्युत् वाहक एकमेकांकडे ढकलले जाऊन त्यांमध्ये पुन्हा संयोग होऊन प्रकाशाचे उत्सर्जन होते. उत्सर्जित प्रकाश प्रयुक्तीच्या दोन्ही बाजूंस लावलेल्या अनुस्पंदक परावर्तकांमुळे संधी विभागात खेळत राहतो. एका बाजूचा परावर्तक अर्धपरावर्तनी स्वरूपाचा असल्यामुळे त्यामधून प्रदान लेसर शलाका बाहेर पडते. अर्धसंवाहक लेसरची कार्यक्षमता बरीच जास्त (सु. ५०%) असते. त्याचे आकारमान १ मिमी. इतके लहान असते. त्यापासून सु. १० किलोवॉट शक्तीचा प्रकाश मिळू शकतो. सामान्य तापमानाला किंवा त्यापेक्षा कमी तापमानाला हा लेसर कार्यान्वित करता येतो. निरनिराळ्या प्रकारच्या अर्धसंवाहक पदार्थांचे वितळजोड (वेल्ड) करून वापरले, तर लेसरची तरंगलांबी बदलता येते. कमी अंतरावरील संदेशवहन (दूरध्वनी, दूरचित्रवाणी वगैरे) व अंतरमापन उपकरणांकरिता या लेसरचा उपयोग होतो. 

---

(७) वायू लेसर : हीलियम व निऑन या दोन वायूंच्या मिश्रणाचा क्रियाशील माध्यम म्हणून उपयोग करून पहिला वायू लेसर ए. जाव्हन, डब्ल्यू. आर्. बेनेट व डी. आर्. हेरियट यांनी १९६० साली प्रथम बनविला. त्यानंतर असंख्य प्रकारचे वायू लेसर बनविले गेले. आ. ८ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे एका नलिकेत हीलियम व निऑन हे वायुमिश्रण सु. १ मिमी. पारा या दाबाने घेतात. त्यात विद्युत् विसर्जनाने सतत ऊर्जा पुरविली जाते. वायूतील विसर्जनामुळे दोन्ही वायुघटकांचे अणू विक्षोभित होतात. विक्षोभित हीलियम अणूंच्या आघातांमुळे निऑन अणूंमध्ये समष्टि-व्यस्तता घडून येते व निऑन अणूंपासून तांबडा लेसर प्रकाश मिळतो. त्याची तरंगलांबी ०.६३ मायक्रॉन (१ मायक्रॉन = १०^–६ मी.) असून शक्ती सु.१० मिलिवॉट आणि  कार्यक्षमता ०.१% पर्यंतच असते. आ.८ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे नलिकेच्या दोन्ही टोकांना सपाट काचा विशिष्ट कोन (γ) करून बसविलेल्या असतात. हा कोन डेव्हिड ब्रूस्टर या भौतिकीविज्ञांच्या नावाने ओळखण्यात येणारा ब्रूस्टर कोन असतो. म्हणजे नलिकेचा अक्ष व काचेच्या प्रतलाचा लंब यांच्या दरम्यानचा कोन काचेच्या ब्रूस्टर कोनाइतका असतो. त्यामुळे प्रकाशाचे काचपटलातून जेव्हा परावर्तन होते तेव्हा त्याचे प्रतलीय ध्रुवणही होते. पारदर्शक माध्यमावर प्रकाश पडला, तर त्याचे अंशतः परावर्तन व प्रतलीय ध्रुवण होते. आपाती प्रकाश जर ब्रूस्टर कोन करून काचपटलावर पडला असेल, तर त्याचे पूर्णपणे ध्रुवण होते. या लेसरमध्ये परावर्तक म्हणून वापरण्यात येणाऱ्या आरशांची परावर्तनक्षमता उच्च (&gt ९९%) असावी लागते. विवर्तनामुळे होणारे परिणाम कमी करण्यासाठी सपाट आरशांऐवजी वक्र आरसे वापरतात. 

अशाच पद्धतीने नायट्रोजन, हीलियम व कार्बन डाय-ऑक्साइड या तीन वायूंच्या मिश्रणात विद्युत् विसर्जन करून कार्बन डायऑक्साइड रेणूंपासून खूप शक्तीची (सु. १० ते २० किलोवॉट) व १.०६ मायक्रॉन तरंगलांबीची लेसर शलाका मिळू शकते. 

 

(८) द्रव लेसर : ⇨ विरल मृत्तिका ग्राभ संयुगे [⟶ ग्राभण] ही तीव्र अनुस्फुरक (एखाद्या ऊर्जास्त्रोताने उद्दीपित केल्यावर प्रकाशाचे उत्सर्जन करणारी) असतात. यूरोपियम ग्राभ (EuB₄P) हे अल्कोहॉलात मिसळून ते आ.९ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे नलिकेत भरतात. हा विद्राव-१६०^० से. इतका थंड केल्यावर त्यात बुडबुडे निर्माण होतात म्हणून दट्ट्याच्या साहाय्याने तो दाबला जातो. चमक दिव्याच्या साहाय्याने ऊर्जा पुरविली जाते. यापासून ६,१३० Åया तरंगलांबीची लेसर शलाका मिळते. अन्य विरल मृत्तिका ग्राभ संयुगांपासूनही लेसर प्रकाश मिळू शकतो. 

(९) एक्साइमर लेसर : आर्‌गॉन, क्रिप्टॉन किंवा झेनॉन या वायूंच्या क्लोराइड व फ्ल्युओराइड या संयुगांना त्यांच्या निम्न अवस्थेपेक्षा उत्तेजित अवस्थेत जास्त स्थैर्य असते. त्यामुळे विशिष्ट वायूंमध्ये विद्युत् विसर्जन करून किंवा या अणूंवर इलेक्ट्रॉन शलाकेने भडिमार केला असता ही संयुगे निर्माण होतात. या क्षणभंगुर रेणूंच्या समष्टीमध्ये सहजपणे व्यस्तता निर्माण होऊन लेसर प्रकाश मिळू शकतो. या प्रकारच्या लेसर शलाकेमध्ये ऊर्जेचे प्रमाण कमी असते. त्यामुळे इष्ट जागी मर्यादित क्षेत्रफळावर स्थानिक जास्त तापमान निर्माण करणे शक्य होते. उदा., आर्गॉन फ्ल्युओराइड लेसर ०.१९३ मायक्रॉन आणि क्रिप्टॉन क्लोराइड लेसर ०.२२ मायक्रॉन तरंगलांबीच्या प्रकाशाचे उत्सर्जन करतात. अशाच प्रकारचा नायट्रोजन लेसर जंबुपार (दृश्य वर्णपटातील जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील अदृश्य) विभागात १०० किलोवॉट शक्तीचे १० नॅनोसेकंदाचे स्पंद उत्सर्जित करतो. 

 

(१०) रासायनिक लेसर : या पद्धतीमध्ये दोन रासायनिक विक्रियाशील वायूंचे मिश्रण घेऊन त्यांत ऊष्मोत्सर्गी (उष्णता उत्सर्जित करणारी) विक्रिया (जंबुपार प्रारण किंवा ऊर्जायुक्त इलेक्ट्रॉनांद्वारे) घडवून आणली जाते. काही विक्रियांत निर्माण होणारे रेणू उत्तेजित अवस्थेमध्येच असतात व त्यांमध्ये तापमान व्यस्तता निर्माण होऊ शकते. अशा रेणूंपासून लेसर प्रकाश मिळविता येतो. विशिष्ट यंत्राद्वारे दाब वाढवून रेणूंना ऊर्जा पुरविली असता ते गतिमान होतात. या प्रक्रियेमुळे रासायनिक विक्रियेमध्ये उत्पन्न होणारी द्रव्ये व उष्णता या दोन्ही प्रकाशीय अनुस्पंदन विभागातून त्वरित हलविल्या जातात. 

हायड्रोजन व फ्ल्युओरीन (किंवा क्लोरीन) यांच्या परस्परक्रियेमध्ये तयार होणाऱ्या हायड्रोजन फ्ल्युओराइड (किंवा क्लोराइड) रेणूमध्ये अशा प्रकारे तापमान व्यस्तता मिळते. हायड्रोजन व क्लोरीन वायू यांमधील परस्परक्रियेमुळे कार्यान्वित होणाऱ्या रासायनिक लेसरचा शोध जे.व्ही. व्ही. कास्पर व जी. जी.सी. पिमेंटल यांनी १९६२ मध्ये प्रथम लावला. 

(११) क्ष-किरण लेसर : अमेरिकेतील लॉरेन्स लिव्हरमोर नॅशनल लॅबोरेटरीत जी. चॅप्लिन यांनी एका लहान अणुबाँबचा स्फोट करून त्यापासून मिळणाऱ्या ऊर्जेचा उपयोग करून क्ष-किरण लेसर (तरंगलांबी १-४ नॅनोमीटर) मिळविल्याची माहिती उपलब्ध झाली आहे. या विक्रियेचा कालखंड १०^–१२ ते १०^–१५ सेकंद एवढा असावा, असा अंदाज आहे.

(१२) गतिशील वायू लेसर : वायूवरील दाब अचानक वाढविला असता त्याच्या तापमानात प्रचंड वाढ होते. त्यामुळे त्यामधील अनेक अणू वा रेणू उत्तेजित अवस्थेत जातात. उष्ण वायूचे एका लहान तोंडाच्या तोटीमधून बाहेर प्रसरण होऊ दिल्यास त्याच्या तापमानात एकदम घट होते. निरनिराळ्या उत्तेजित अवस्थांतील रेणू आपल्या निम्न पातळीवर एकाच त्वरेने परत येत नाहीत. त्यामुळे काही रेणूंमध्ये एका मर्यादित स्वरूपाच्या कालखंडाकरिता तापमान व्यस्तता मिळू शकते. याचा फायदा घेऊन त्यामध्ये लेसर विक्रिया संपन्न करता येते.

याच प्रकारच्या दुसऱ्या तऱ्हेच्या लेसरमध्ये यंत्राचा वापर करून वायूला स्वनातील वेगाने (ध्वनीच्या वेगापेक्षा अधिक वेगाने) उपकरणात ढकलण्यात येते. त्यामुळे उष्णता निर्माण होते व परिणामी काही रेणूंच्या बाबतीत उत्तेजित रेणूंची संख्या निम्न पातळीवरील रेणूंच्या संख्येपेक्षा जर जास्त झाली, तर त्यांपासून लेसर प्रकाश मिळविता येतो.

---

(१३) मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसर : स्टॅनफर्ड विद्यापीठातील जे.एम्.जे. मॅडे यांनी १९७१ साली मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसरची कल्पना मांडली. प्रत्यक्षात या तत्त्वाप्रमाणे कार्य करणारा लेसर १९७६ साली प्रथम कार्यान्वित करण्यात आला. प्रकाशवेगाच्या तुल्यबल अशा वेगाने प्रवास करणाऱ्या इलेक्ट्रॉन शलाकेवर (ऊर्जा अंदाजे ४३० MeV) आवर्ती चुंबकीय क्षेत्र लावल्यास तिच्या गतिमार्गात नागमोडी विचलन घडते. गतिमार्गामध्ये होणाऱ्या प्रतिप्रवेगामुळे इलेक्ट्रॉन गतिरोधक प्रारण (ब्रेम्सस्ट्राहलुंग प्रकारचे प्रारण) उत्सर्जित करतो. बाजूला परावर्तक लावून त्या उपकरण विभागाला प्रकाशीय अनुस्पंदकाचे स्वरूप दिले, तर त्यामध्ये पुढेमागे प्रवास करणारा प्रकाश व इलेक्ट्रॉन शलाका यांमध्ये परस्परक्रिया संपन्न होऊन परिणामी उत्सर्जित प्रकाश सुसंगत स्वरूपाचा होतो (तरंगलांबी सु. ६५० मायक्रॉन व प्रदान ऊर्जा १० ते १०० किलोवॉट).

(१४) रंजक लेसर : काही कार्बनी रंजकांवर प्रकाश पाडला असता ते त्याचे शोषण करून आपाती प्रकाशापेक्षा निराळ्या तरंगलांबीच्या अशा अनुस्फुरक प्रकाशाच्या स्वरूपात त्याचे पुन्हा उत्सर्जन करतात. उत्सर्जित प्रकाश एकाच कंप्रतेचा नसून त्यामध्ये एका कंप्रतापट्टातील कंप्रता आढळतात. अशा रंजकाच्या उत्सर्जित प्रकाशापैकी एका कंप्रतेची निवड करणारी योजना वापरून त्या ठराविक कंप्रतेचा लेसर प्रकाश मिळविता येतो. उदा., ऱ्होडामाइन -६ जी या रंजकास एका लेसर प्रकाशाद्वारे उत्तेजित करून त्यापासून नारिंगी पिवळ्या रंगाचा लेसर प्रकाश मिळविता येतो. प्रकाशीय अनुस्पंदन योजनेमधील एक परावर्तक एका विशिष्ट तरंगलांबीचा प्रकाश निवडून त्याचेच परावर्तन करील अशी व्यवस्था केलेली असते. रंजक लेसर १९६६ मध्ये आयबीएम प्रयोगशाळेमध्ये पी.पी. सॉरक्यिन यांनी प्रथम बनविला.

वर वर्णन केल्याप्रमाणे घनावस्थी, द्रव व वायू अशा तिन्ही प्रकारचे लेसर मिळू शकतात असे दिसून येते.

लेसरचे उपयोग : (१) लेसर शलाकेमध्ये प्रारण ऊर्जेचे प्रचंड प्रमाणात केंद्रीकरण होते. लेसर प्रकाशाच्या दर स्पंदात सु. १,००० जूल ऊर्जा तर त्यातील शिखर (कमाल) शक्ती सु. पाच लाख किलोवॉट/ सेंमी.^२ इतकी असू शकते. ही शक्ती अंदाजे १०^–८ सेकंद इतक्या अत्यल्प कालखंडापुरती उपलब्ध होते. सर्वांत शक्तिशाली दीप्तिमान चमक दिवा १० किलोवॉट/ सेंमी.^२ पर्यंतच शक्ती देऊ शकतो.

लेसरच्या या प्रचंड शक्तीमुळे लेसर शलाकेच्या साहाय्याने जड धातूच्या कांबी कापणे, वितळजोडक्रियेने दोन धातूंचे तुकडे सांधणे, त्यांना भोके पाडणे इ. कामे सुलभपणे करता येतात. शिवाय लेसर शलाका आकारमानाने लहान असल्याने ही कामे अगदी काटेकोरपणे व सूक्ष्मतेने करता येतात.

(२) लेसर शलाका एकवर्णीय (निश्चित अशी एकच तरंगलांबीची) असल्यामुळे तिचा उपयोग वर्णपटविज्ञान (उदा., रामन परिणाम, नैकरेषीय प्रकाशकी), समस्थानिक द्रव्यांचे (अणुक्रमांक तोच परंतु भिन्न अणुभार असलेल्या त्याच मूलद्रव्याच्या प्रकारांचे) अलगीकरण इत्यादींकरिता केला जातो.

युरेनियम (२३५) व युरेनियम (२३८) या दोन महत्त्वाच्या समस्थानिक द्रव्यांचे अलगीकरण करण्याकरिता या अणुद्रव्याच्या योग्य मिश्रणाच्या बाष्पावर तांब्याच्या बाष्प लेसरद्वारे उद्दीपित केलेला रंजक लेसरचा प्रकाश टाकला जातो. या प्रकाश ऊर्जेमुळे फक्त युरेनियम (२३५) अणूंचे आयनीकरण होते परंतु युरेनियम (२३८) अणूंवर काहीच परिणाम होत नाही. नंतर पारंपरिक विद्युत् चुंबकीय क्षेत्राचा वापर करून विद्युत् भारित युरेनियम (२३५) अणू बाजूला काढता येतात.  

(३) लेसर शलाका एकवर्णीय, एकदिशीय व सुसंगत असल्याने एखाद्या माध्यमातून प्रवास केल्याने तिच्या आकारमानात फारसा फरक पडत नाही. यामुळे मोठमोठी अंतरे (उदा., पृथ्वी व चंद्र यांतील अंतर) लेसरने अचूकपणे मोजता येतात.

(४) व्यावसायिक उपयोग : ग्राहक भांडारामध्ये प्रत्येक विकायच्या वस्तूच्या ओळखपूर्तीसाठी काही ठराविक उभ्या रेषा असणारी एक संकेतावली निश्चित करण्यात आली आहे. लेसर शलाका व प्रकाश द्विप्रस्थ या प्रयुक्तींचा उपयोग करून वस्तूची ओळखपूर्ती व गणती याद्वारे केली जाते. या कार्यासाठी सर्वव्यापी उत्पादित वस्तू संकेतावलीचा उपयोग केला जातो. वस्तूची ओळखपूर्ती करण्याकरिता जे लेबल असते त्यावर २९ फिक्या व ३० गडद काळ्या उभ्या रेषा असतात. त्यांच्या जाडीत पण फरक असतो व त्यांमधील अंतरांमध्ये पण भिन्नता असते. माहितीची साठवण करण्याकरिता १ ते ९ व ० या अंकांचा उपयोग केला जातो. यांपैकी उत्पादनाविषयीची माहिती पाच अंकांच्या योगे तर उत्पादित वस्तूविषयीचा तपशील पाच अंकांच्या साहाय्याने निर्देशित केला जातो. लेसर शलाकेद्वारे लेबलवरची माहिती परत मिळविली जाते.

कोणत्याही प्रकारची संख्यात्मक माहिती लेसरच्या साहाय्याने एका तबकडीवर खोदून साठवता येते. पुरविलेल्या माहितीनुसार लेसर शलाकेच्या तीव्रतेत तदनुरूप बदल होईल अशी व्यवस्था केलेली असते. बदलत्या तीव्रतेची शलाका तबकडीच्या पृष्ठभागावर एका ठराविक वेगाने फिरविली असता त्यावर तिच्या उष्णतेने विविध आकारांचे व खोलींचे असे सूक्ष्म खळगे तबकडीवर जाळून पाडले जातात. लेसर शलाका त्याच वेगाने पुन्हा तबकडीच्या पृष्ठभागावरील या खळग्यांवरून फिरविली असता परावर्तित प्रकाशाच्या बदलत्या तीव्रतेच्या स्वरूपात ती माहिती पुन्हा मिळविता येते.

(५) होलोग्राफी : त्रिमितीय छायाचित्रण व माहिती साठविण्यासाठी लेसरचा उपयोग होऊ शकतो. पहिला होलोग्रॅम १९४८ साली डेनिस गॅबर यांनी लेसरच्या शोधापूर्वीच बनविला परंतु प्रत्यक्ष होलोग्राफीचा विकास लेसरच्या शोधानंतरच झाला. एखादी वस्तू प्रकाशात ठेवली असता तिच्यापासून प्रकाशाचे प्रकीर्णन (विखुरणे) होते. प्रकीर्णित प्रकाशामुळे प्रकाश-छाया यांचा जो आकृतिबंध निर्माण होतो त्याद्वारे आपणास त्या वस्तूविषयीचे (जाडी, उंची, खोली, बाह्य पृष्ठभाग वगैरेंचे) ज्ञान मिळते. छायाचित्रण काचेवर (वा फिल्मवर) या आकृतिबंधाचे चित्रण व मुद्रण केले असता तीवर त्या वस्तूची द्विमितीय प्रतिमा मिळते. या चित्रणामध्ये प्रकाश तीव्रता या एकाच गुणधर्माचा उपयोग केला जातो. त्रिमितीय प्रतिमाचित्रणात तीव्रतेशिवाय प्रकाशाची कला या गुणधर्माचा उपयोग केला जातो. या चित्रणात प्रथम लेसर प्रकाश शलाका काही योजनेने द्विभागतात. एक भाग चित्रण करावयाच्या वस्तूवर पाडतात व दुसरा भाग (याला संदर्भ भाग म्हणतात) भिंगाच्या साहाय्याने छायाचित्रण काचेवर पाडतात. छायाचित्रण काचेवर हा मूळ संदर्भ प्रकाश व वस्तूपासून निघालेला प्रकीर्णित प्रकाश यांमध्ये व्यतिकरण [⟶प्रकाशकी] होते आणि त्यायोगे प्रकाशाचा एक विशिष्ट आकृतिबंध छायाचित्रण काचेवर मिळतो. या आकृतिबंधात वस्तूविषयीची सर्व माहिती साठविलेली असते पण हे छायाचित्रण व नेहमीची छायाचित्र प्रतिमा यांत काहीच साम्य नसते. या आकृतिबंधावर लेसर प्रकाश पाडला, तर मूळ वस्तूच्या ठिकाणी तिची त्रिमितीय प्रतिमा पडते व ती पाहता येते. याच प्रकाराने इतर माहिती होलोग्राफीच्या पद्धतीने साठवून ठेवता येते [⟶ होलोग्राफी].

---

(६) संदेशवहन : हल्ली लेसर प्रकाश शलाकेचा उपयोग माहिती व संदेशवहनाकरिता मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. रेडिओ वाहक तरंगाद्वारे ज्याप्रमाणे श्राव्य व दृक् माहितीचे रेडिओद्वारे संदेशवहन केले जाते, त्याप्रमाणे प्रकाशीय तरंगाचा वाहक म्हणून उपयोग करून त्यायोगे काचतंतूमधून इष्ट संदेश दूर अंतरापर्यंत पाठवले जातात. या पद्धतीची संदेशवहनक्षमता खूप मोठ्या प्रमाणात असते. [⟶ प्रकाशीय संदेशवहन].

(७) उत्पादन क्रिया : घड्याळातील भागांचे घर्षण कमी करण्यासाठी जी कृत्रिम रत्ने वापरतात त्यांचे वेधन लेसरच्या साहाय्याने अचूक व सुबकपणे करता येते. या कार्यासाठी कार्बन डाय-ऑक्साइड लेसर उपयुक्त ठरतो. संगणक नियंत्रित कार्बन डाय-ऑक्साइड लेसरचा उपयोग करून कारखान्यामध्ये धातू किंवा अन्य वस्तूपासून हव्या असलेल्या विशिष्ट आकाराचे तुकडे कापून तयार करण्याची क्रिया स्वयंचलितपणे केली जाते. वस्तूला अंतिम आकार स्वरूप देण्याच्या क्रियेत सामान्यपणे साधनसामग्रीचा जो नाश होतो त्याचे प्रमाण या पद्धतीमध्ये खूपच कमी असते. हे काम करण्याकरिता शक्ती पण कमी लागते व काम चांगल्या प्रकारे सुबकपणे कमी वेळात करता येते.

इष्ट अशी संकलित इलेक्ट्रॉनीय मंडले कातरून काढण्यासाठी किंवा शिलाईसाठी कापड व्यवस्थित कापण्यासाठीही लेसरचा उपयोग करतात.

(८) वितळजोडकाम : कार्बन डाय-ऑक्साइड सतत तरंग १,००० ते १५,००० वॉट लेसरच्या साहाय्याने निरनिराळ्या धातूंमध्ये वितळजोडकाम करता येते. हे वितळजोडकाम उघड्यावर, नेहमीच्या हवेत करता येते. या कामात अन्य धातू किंवा मिश्रधातू वाढवावी लागत नाही. हा वितळजोड सुबक असून त्यात ऑक्सिजन व नायट्रोजन यांचे प्रमाण कमी असते. तो मजबूत, कठीण व टिकाऊ असतो. त्याला खर्चही कमी येतो. [⟶वितळजोडकाम].

(९) वैद्यकीय : लेसर शलाका एखाद्या वस्तूवर पाडली असता त्या ठिकाणी एका बिंदूवर क्षणिक अतिउच्च तापमान (काही सहस्त्र अंश) निर्माण होते. त्यामुळे वैद्यकीय शस्त्रक्रियेत चाकूऐवजी लेसरचा उपयोग करून शरीरच्छेद घेता येतो. कपलेल्या त्वचेवर शलाकेमुळे निर्माण झालेल्या उच्च तापमानामुळे सोबत दाहकर्मही होत असल्याने लेसर शलाकेद्वारे केलेली शस्त्रक्रिया रक्तहीन होते. आतड्यावर निर्माण झालेल्या व्रणापासून होणारा रक्तस्त्राव थांबण्यासाठी किंवा डोळ्यामधील दृक्पटल विस्थापित झाल्यास ते वितळजोड क्रियेद्वारे सांधून पुन्हा मूळ स्थानी बसविण्यासाठी अथवा हृदरोहिणीमध्ये अडथळा निर्माण होऊन ती बंद झाल्यास त्या अडथळ्यास भोक पाडण्यासाठी लेसर शलाका वापरली जाते. शस्त्रक्रियेसाठी इष्ट ठिकाणी लेसर ऊर्जा उपलब्ध करून देण्यासाठी वाहक माध्यम म्हणून क्वॉर्ट्‌झ प्रकाशीय तंतूचा (व्यास सु. ०.५ मिमी.) उपयोग करतात. ज्या ठिकाणी शस्त्रक्रियेसाठी चाकू सुलभपणे पोचू शकत नाही अशा ठिकाणी लेसर शलाका ऊर्जा तंतूद्वारे नेता येते. व्हायरस संसर्गामुळे योनिमार्गात निर्माण झालेल्या चामखळीसारख्या वाढीचे (काँडिलोमॅटा ॲक्युमिनाटम) निर्मूलन करण्यासाठी किंवा गर्भाशयापासून होणारा अपसामान्य रक्तस्त्राव थांबण्यासाठी लेसर शलाकेचा उपयोग होतो. शरीरात ज्या ठिकाणी पाणी अनावश्यक असते त्याच्या इलाजाकरिता कार्बन डाय-ऑक्साइड लेसर शलाका विशेष प्रभावी ठरते, कारण या लेसरपासून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रकाशाचे जलबाष्पाद्वारा त्वरित शोषण होते. शरीरातील अन्य नाजूक ठिकाणी वापरण्यासाठी एक्साइमर लेसर शलाका उपयुक्त ठरते. या लेसर शलकोपासून मिळणारा ऊर्जास्पंद मर्यादित ऊर्जेचा व कमी कालखंडाचा असा असतो. ही ऊर्जा इतकी कमी असते की, ही लेसर शलाका आगकाडीच्या टोकावरील गुलावर पाडली असता गुलामधील फॉस्फरसाचा थर जळून नष्ट होतो पण आगगाडी पेटत नाही. आर्‌  गॉन लेसरच्या साहाय्याने कोलॅजेनामध्ये (हाडे तसेच त्वचा व स्नायुरज्जू यांतील तंतुमय प्रथिनामध्ये) प्रकाशरासायकिन विक्रिया घडवून आणता येते. आर्‌गॉन पंप रंजक लेसरच्या साहाय्याने रक्तदात्याच्या रक्तातील ⇨परिसर्प, यकृतशोथ व [⟶ यकृतशोथ], ⇨श्वेतकोशिकार्बुंद वगैरे रोगांचे व्हायरस नष्ट करता येतात.

(१०) लष्करी : एखाद्या स्थानकापासून कोणत्याही एखाद्या नियोजित लक्ष्याचे अंतर निश्चित करण्यासाठी लेसरचा उपयोग होतो. तसेच लक्ष्य वेधन करण्यासाठीसुद्धा लेसर शलाका वापरली जाते. अमेरिकेच्या ‘स्मार्ट बाँब’चे YAG प्रकारच्या लेसरद्वारे मार्गदर्शन केले जाते व त्यामुळे तो लक्ष्यावर अचूकपणे पडतो. क्षेपणास्त्रे, तोफा, रायफलीसारखी लहान शस्त्रे यांकरिताही लेसरचा उपयोग करण्यात येतो. लक्ष्याचे अचूक अंतर समजण्यासाठी लेसर परासमापकाचा [⟶ परासमापक] वापर करण्यात येतो. विषारी वायूचे अस्तित्व ओळखण्यासाठी लेसर शलाकेचा उपयोग करणारे संवेदनशील उपकरण तयार करण्यात आले आहे. रासायनिक ऊर्जेने उत्तेजित केलेल्या लेसरच्या साहाय्याने रणगाडे व विमानविरोघी क्षेपणास्त्रांचा नाश करता येतो. अणुस्फोट करून त्यामुळे कार्यान्वित केलेल्या अतिऊर्जाशाली लेसर शलाकेच्या साहाय्याने आंतरखंडीय अणुबाँबधारी क्षेपणास्त्राच्या गतिमान अवस्थेतच दूर अंतरावरून नाश करण्याच्या योजनेवर अमेरिका व रशिया या दोन देशांत वेगवेगळे प्रयोग चालू आहेत. प्रखर लेसर प्रकाश क्षेपणास्त्रावर पडला असता उष्णतेमुळे त्याच्या बाह्य आवरणाचा नाश होतो किंवा त्याच्या आतील इलेक्ट्रॉनीय नियंत्रण प्रणालीचा नाश झाल्यामुळे क्षेपणास्त्र खाली पडते. या अस्त्राच्या चाचणीत कार्बन डाय-ऑक्साइड लेस शलाकेच्या साहाय्याने (४०० किलोवॉट शक्ती व १० मायक्रॉन तरंगलांबी) ताशी ३,२०० किमी. वेगाने प्रवास करणाऱ्या पाच क्षेपणास्त्रांपैकी चार क्षेपणास्त्रांचा नाश करता आला. लेसर ऊर्जा प्रकाशाच्या वेगानेच प्रवास करत असल्याने व तो वेग क्षेपणास्त्राच्या  वेगापेक्षा  खूपच जास्त असल्याने संरक्षक हालचाल करून तिला चुकविणे क्षेपणास्त्राला शक्य होत नाही. तोफेचा गोळा नेमका लक्ष्यावर पडावा यासाठी गणित करून त्याची नेमदिशा ठरवावी लागते कारण त्यावर गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम होत असतो. असा प्रकार लेसर शलाकेच्या बाबतीत घडत नाही. लक्ष्याकडे त्याच्या दिशेने लेसर शलाका स्पंद सरळ त्या दिशेत सोडला जातो. वेगाने जात असलेल्या क्षेपणास्त्राला लेसर शलाका जरी गाठू शकत असली, तरी त्यांमधील संपर्क अगदी कमी कालखंडाचा होत असल्याने लेसर उत्सर्जन करण्यास लागणारी प्रचंड ऊर्जा अणुस्फोटामुळेच मिळू शकते. 

अमेरिकेतील लिव्हरमोर प्रयोगशाळेत आणवीय शक्तीद्वारे लेसर क्रिया संपन्न करून तीद्वार सु. २००Åतरंगलांबीचे लेसर किरण उद्दीपित करण्यात आले, असे समजले जाते. या संशोधनाविषयीचा संपूर्ण तपशील त्यांच्या गोपनीय स्वरूपामुळे अद्याप सर्वत्र उपलब्ध झालेला नाही. दूर अंतरावरून अवकाशात सोडलेल्या क्षेपणास्त्राचा वरच्यावर विध्वंस करण्याची शक्यता मात्र निर्माण झाली आहे.

---

(११) अणुकेंद्रीय संघटन विक्रिया : ड्यूटेरियम (H²) व ट्रिटियम (H³ ) अणू एकत्रित येऊन त्यांमध्ये अणुकेंद्रीय विक्रिया होऊन त्यांपासून हीलियम (He) अणू निर्माण होतो. या विक्रियेमध्ये प्रचंड ऊर्जा मुक्त होते. या विक्रियेमुळे सतत उष्णता पुरवठा होतो आणि सतत ऊर्जा उत्सर्जन होत असताना सुद्धा सूर्याचे तापमान कायम स्थिर राहते, असा एक सिद्धांत आहे. पृथ्वीवर ही विक्रिया जर नियंत्रित स्वरूपात संपन्न करता आली, तर मानवाला लागणाऱ्या ऊर्जापुरवठ्याचा प्रश्न सुटू शकेल. ही विक्रिया सुरू करण्यासाठी प्रथम काही क्षणांपुरता सु. २०० दशलक्ष अंश केल्व्हिन तापमानाचा आयनद्रायू (घन व ऋण विद्युत् भारांची संख्या जवळजवळ समान असलेला पूर्णपणे आयनीकरण झालेला वायू) निर्माण करणे आवश्यक आहे. 

घनीकृत ड्यूटेरियम किंवा ट्रिटियम अथवा ड्यूटेरियमयुक्त पॉलिएथिलिनाची एक लहान गोळी (व्यास ≈०.२ मिमी.) तयार करून तीवर एकाच वेळी अनेक उच्च ऊर्जा लेसर शलाका टाकल्या असता तेथे इतकी उष्णता निर्माण होते की, तेथील पदार्थाचे बाष्पीभवन होऊन त्यापासून अत्यंत अल्प कालखंडात एक सधन उच्च तापमानाची आयनद्रायू गुटिका निर्माण होते. पदार्थावर सर्व बाजूंनी लेसर शलाकेद्वारे एकदम आघात होत असल्यामुळे तेथील द्रव्याचा आकुंचित स्फोट होतो. वाढलेल्या तापमानामुळे पदार्थातील अणूंना प्रसरणासाठी जो काही तास वेळ (काही नॅनोसेकंद) लागतो तो मिळण्यापूर्वीच अणुकेंद्रीय विक्रिया होत असल्यामुळे निर्माण झालेल्या आयनद्रायूचे संधारण निरूढीमुळे होते असे वर्णन या प्रक्रियेचे करता येते. प्रत्यक्षात खरोखरीचे संधारण होतच नाही. रशियात केलेल्या संशोधनात अशा प्रकारच्या प्रयोगात ५०० जूल शक्ती एका नॅनोसेकंदात पुरवणारी लेसर शलाका वापरून एक दशलक्ष अंश के. तापमानाचा आयनद्रायुपुंज मिळविण्यात यश मिळाले. या पुंजातून ५ x १०^३ न्यूट्रॉन बाहेर पडतात असे आढळले. या प्रयोगात लेसरद्वारे जी शक्ती पुरविली गेली तिचे मूल्य अखिल मानवी जगात आज ज्या विद्युत् शक्तीचे उत्पादन होते त्याहीपेक्षा बरेच जास्त होते, असे अनुमान निघते. या उदाहरणावरून लेसर शलाकेमध्ये केवढ्या मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जेचे केंद्रीकरण केले जाते याची कल्पना येईल.

(१२) लेसर प्रकाश रसायनशास्त्र : या भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या शाखेत लेसर प्रकाशाचे रासायनिक विक्रिया प्रवर्तित, रूपांतरित वा संनियंत्रित करण्यात येऊन त्यांच्या गतिविज्ञानाचा अभ्यास करण्यात येतो. एक-आघाती रासायनिक विक्रियेतील मधल्या टप्प्याचा शोध घेण्यासाठी लेसर किरणांचा चांगला उपयोग होतो. या पद्धतीत विशिष्ट तरंगलांबीच्या लेसर किरणांचा वापर करून एका विशिष्ट विक्षोमी अवस्थेत असणारे रेणू निर्माण करून त्यांद्वारे रासायनिक विक्रियेचा मागोवा घेता येतो. उदा.,

Cl2	लेसर प्रकाश	2 CI*  (विक्षोभित)
	⟶
	३०० नॅनोमीटर
Cl2* +H2	⟶	2HCI +H*
H* + CI2	⟶	HCI + CI*

अशी लेसर-प्रारंभित साखळी विक्रिया घडते, असे दाखविता येते. लेसर प्रकाश पडल्यामुळे रेणूची रासायनिक विक्रियाशीलता वाढते. सामान्य तापमानाला ज्या विक्रिया घडून येत नाहीत त्या लेसरद्वारे संपन्न करता येतात. उदा., बोरॉन ट्रायक्लोराइड व बेंझीन यांमध्ये विक्रिया होऊन C₆ H₅BCl₂ याची निर्मिती करण्यासाठी सामान्यपणे पॅलॅडियम उत्प्रेरक (विक्रियेची गती बदलणारा परंतु प्रत्यक्ष विक्रियेत भाग न घेणारा पदार्थ) व ६००^० से.च्या वर तापमान वापरावे लागते. CO² लेसरचा प्रकाशस्पंद वरील विक्रियकावर काही काळ टाकला असता वरील विक्रिया सामान्य तापमानाला उत्प्रेरकाशिवाय घडवून आणता येते. 

१०^−१२ सेकंदाच्या प्रखर लेसर स्पंदांच्या साहाय्याने अतिजलद घडणाऱ्या भौतिक व रासायनिक विक्रियांचा अभ्यास करता येतो.

(१३) नैकरेषीय प्रकाशकी : लेसरच्या शोधापूर्वी माध्यमाचे प्रकाशीय गुणधर्म हे प्रकाशकिरणांच्या तीव्रतेवर अवलंबून रहात नाहीत, असे मानले जात होते. साध्या प्रकाशाची तीव्रता कमी प्रतींची असते. त्यामधील विद्युत् क्षेत्र १,००० व्होल्ट/ सेंमी. पेक्षा जास्त नसते. लेसर प्रकाशाची तीव्रता खूप जास्त असल्याने त्यामधील विद्युत् क्षेत्र १०^७-१०^१२ व्होल्ट/ सेंमी. इतके प्रचंड असते. लेसर प्रकाशाच्या अनेक असाधारण असे विविध परिणाम घडून येतात. त्या परिणामांचे विवेचन नैकरेषीय प्रकाशकीमध्ये केले जाते. त्यांपैकी काहींची माहिती येथे दिली आहे.

लेसर तरंगाच्या प्रकाशीय द्वितीय प्रगुण कंपनाची निर्मिती : प्रखर तीव्रतेची लेसर शलाका (कंप्रता ν) जेव्हा द्रव्य माध्यमातून जाते, तेव्हा त्यामध्ये असामान्य नैकरेषीय प्रकारची परस्परक्रिया घडते व तिचे अंशतः २ν या कंप्रतेच्या लेसर प्रकाशात रूपांतर होते. याचे स्पष्टीकरण पुढीलप्रमाणे देता येते. विद्युत् क्षेत्रामुळे पदार्थातील अणूंचे वा रेणूंचे ध्रुवीकरण होते आणि त्यांना विद्युत् परिबल [⟶ अणुकेंद्रीय व आणवीय परिबले] प्राप्त होते. सामान्य मूल्याच्या विद्युत् क्षेत्राकरिता पदार्थामध्ये प्रवर्तित झालेल्या विद्युत् परिबलाचे मूल्य आयोजित विद्युत् क्षेत्राबरोबर रेषीय चलन दाखविते. लेसर प्रकाशातील उच्च विद्युत् क्षेत्रासाठी परिबलाचे चलन केवळ रेषीय असत नाही. त्यात एक रेषीय घटक व दुसरा नैकरेषीय घटक (जो विद्युत् क्षेत्राच्या वर्गावर अवलंबून असतो) असे दोन घटक असतात. लेसर प्रकाश माध्यमातून प्रसारित केला असता त्यामध्ये २ν या कंप्रतेचा लेसर प्रकाश पण काही अंशी या दुसऱ्या परिबल घटकामुळे मिळतो.

प्रकाशीय प्रचलीय आंदोलननिर्मिती : विशिष्ट स्फटिकामधून νया कंप्रतेची लेसर प्रकाश शलाका पाठविली व तिचे परावर्तन करण्याकरिता स्फटिकाच्या दोन्ही बाजूंस परावर्तक ठेवले, तर या योजनेद्वारे ν₁ व ν₂ या दोन भिन्न कंप्रतांच्या लेसर प्रकाश शलाका मिळतात. ν₁ व ν₂ यांची बेरीज ν इतकी असते ( ν= ν₁+ ν₂). ν₁ व ν₂ यांची मूल्ये स्फटिकावर अवलंबून असतात. ν₁ किंवा ν₂ कंप्रतेचा लेसर प्रकाश स्फटिकाचे तापमान किंवा त्याचा दिक्‌विन्यास बदलला असता पसंतीनुसार मिळविता येतो.

उत्तेजित रामन परिणाम : या परिणामामध्ये νया कंप्रतेची लेसर शलाका माध्यमातून जाताना तिची माध्यमातील रेणूंबरोबर रामन परस्परक्रिया होऊन (ν+ν¢) या कंप्रतेचे अतिरिक्त लेसर प्रकाश किरण निर्माण होतात. याठिकाणी ν¢ही माध्यम रेणूची कंपन कंप्रता होय. [⟶ रामन परिणाम].

---

अन्य परिणाम : स्वप्रवर्तित पारदर्शकत्व या परिणामामध्ये विशिष्ट तऱ्हेचे तीव्रता-काल चलन असणारा लेसर प्रकाश-ऊर्जा-स्पंद हा काही ठराविक अपारदर्शक माध्यमातून अजिबात क्षीणन न होता पार जाताना आढळतो. 

अतितीव्र लेसर शलाका कोणत्याही पारदर्शक माध्यमाला पार करीत असता तिचा माध्यमाच्या प्रकाशीय गुणधर्मावर परिणाम होतो. उदा., त्यामुळे माध्यमाचा प्रणमनांक (प्रकाशाचा निर्वातातील वेग व त्याचा दिलेल्या माध्यमातील वेग यांचे गुणोत्तर) नेहमीप्रमाणे सर्वत्र एकाच मूल्याचा रहात नाही. त्यामध्ये होणाऱ्या बदलांमुळे परिणामी लेसर शलाकेचे केंद्रीकरण होते. या स्वकेंद्रीकरण परिणामाची कलपना आ. १० वरून स्पष्ट होईल. 

प्रखर लेसर शलाकेमधील प्रकाश ऊर्जेची घनता पाच लाख किलोवॉट/सेंमी^३. इतकी असू शकते. CO₂ लेसर प्रकाशाची तरंगलांबी अंदाजे १० मायक्रॉन इतकी असते आणि त्यामुळे वरील उदाहरणात CO₂ लेसर फोटॉन आहेत असे मानले, तर ते प्रती सेंमी^२. क्षेत्रफळावर एका सेकंदात जवळजवळ २×१०^२८ इतके पडत रहातात. लेसर प्रकाशात असणाऱ्या या प्रचंड फोटॉन संख्येमुळे पदार्थातील रेणूंद्वारे एकाच वेळी दोन फोटॉनांचे शोषण होण्याची शक्यता वाढते. त्यामुळेही काही असाधारण परिणाम उद्‌भवतात. [⟶ नैकरेषीय आविष्कार]. 

(१४) लिडार : पृथ्वीच्या वातावरणाचा अभ्यास प्रकाश अभिज्ञान (अस्तित्व ओळखणे) व अंतर मापन (Light detection and ranging−LIDAR) पद्धतीने करता येतो. रडारच्या साहाय्याने हिमकण, पावसाचे थेंब, धुके वगैरे मोठ्या कणांचे अभिज्ञान होते [⟶ रडार वातावरणविज्ञान] परंतु त्याहून लहान कणांच्या अभिज्ञानासाठी प्रकाशीय रडार म्हणजे लिडार उपयुक्त ठरते. यात लेसर प्रकाशाचे स्पंद पाठविले जातात व वातावरणातील कणांमुळे प्रकीर्णित झालेला प्रकाश ग्रहण केला जातो. सूर्यप्रकाश खास गाळणीने वेगळा बाजूला काढतात. या पार्श्वप्रकीर्णित लेसर स्पंदाच्या तीव्रतेवरून व प्रेषित स्पंद व ग्रहण केलेला स्पंद यांतील कालखंडावरून वायुकलिल (द्रव वा घन अतिसूक्ष्म कणांचे वायूतील निलंबन),वातावरणातील निरनिराळ्या वायूंची घनता व अंतर, वातावरणातील धूसरता व दृश्यमानता यांसंबंधी माहिती मिळू शकते. 

(१५) लेसरचे अन्य उपयोग व व्याप्ती : वर उल्लेखिलेल्या लेसरांच्या निरनिराळ्या क्षेत्रांतील उपयोगांवरून असे दिसते की, भविष्यात जवळजवळ सर्वच क्षेत्रांत लेसरचा वापर आवश्यक ठरण्याची शक्यता आहे. 

यांशिवाय विज्ञानातील अनेक संशोधन विभागांसाठी लेसर तंत्र उपयुक्त ठरते. आयन रोपण केल्यामुळे अर्धसंवाहक स्फटिकाची विचलित झालेली संरचना लेसर किरणांद्वारे त्याच्या पृष्ठभागाचे अनुशीतन केल्यास (तापवून मग हळूहळू थंड केल्यास) पुन्हा पूर्णावस्थेत नेता येते. 

लेसरद्वारे रामन परिणामाचा अभ्यास केला असता त्यापासून जालकाच्या कंपनक्रियेबद्दल महत्त्वाची माहिती मिळू शकते. ⇨फोनॉनाची निर्मिती झाली, तर रामन परिणामातील स्टोक्स वर्णपट रेषा मिळतात आणि फोनॉनाचा नाश झाला, तर प्रतिस्टोक्स वर्णपट रेषा मिळतात. या दोन प्रकारच्या वर्णपट रेषांची सापेक्ष तीव्रता मोजली असता त्यापासून जालकाच्या तापमानाविषयी अंदाज करता येतो. 

संगणकशास्त्रात मोठमोठ्या दुर्मिळ ग्रंथांचे मुद्रण व पुनर्लेखन करण्यासाठी लेसर तबकडीचा उपयोग होतो. त्यामध्ये विशिष्ट पदार्थाच्या सपाट गोल तबकडीवर सर्पिलाकार मार्गामध्ये लेसरच्या साहाय्याने प्रचंड प्रमाणात माहिती साठविली जाते. ही माहिती विशिष्ट संकेत प्रमाणात माहिती साठविली जाते. ही माहिती विशिष्ट संकेत पद्धतीने अतिशय सूक्ष्म ठिपक्यांप्रमाणे नोंदविली जाते. या खड्ड्यांची लांबी-रुंदी अंदाजे ०.६ मायक्रॉन व खोली ०.१२ मायक्रॉन एवढी असते. एकाच मार्गावरील दोन सलग ठिपक्यांमधील अंतर नोंदलेल्या माहितीनुसार ०.९ ते ३.३ मायक्रॉन इतके असते. या नोंदविलेल्या माहितीचे वाचन करण्यासाठी ती तबकडी फिरविली जाते आणि मार्गावर लेसर शलाका पाडली जाते. शलाकेच्या परावर्तनातील फरकावरून मार्गातील खड्ड्यांची रचना वाचली जाते आणि पुढील इलेक्ट्रॉनीय यंत्रणेने या माहितीचे संश्लेषण व एकत्रीकरण केले जाते. या प्रकारात अन्य पद्धतीप्रमाणे घर्षण नसल्याने ही माहिती पुसली न जाता अमर्याद काळापर्यंत कायम स्वरूपात ठेवता येते. ही माहिती संगणकाला केवळ वाचता येते. त्याचप्रमाणे चित्रपट, निरनिराळे कार्यक्रम, संगीत रचना यांचीसुद्धा नोंदणी व पुनर्वाचन करता येते. 

इलेक्ट्रॉनीय भागांच्या जोडणीसाठी व त्यांतील दोष हुडकून काढण्यासाठी लेसर डाखकाम ही नवी पद्धत निघाली आहे. या पद्धतीत इलेक्ट्रॉनीय मंडलांच्या बांधणी प्रक्रियेत लेसर, संवेदक (एखाद्या भौतिकीय राशीतील बदलाला संवेदनशील असलेल्या प्रयुक्त्या) व संगणक यांचा एकत्रित वापर करतात. या पद्धतीने ⇨मुद्रित मंडलांची जोडणी केली जाते व शिवाय त्यांतील दोषही शोधून काढले जातात. या तंत्रात अवरक्त संवेदकावर (दृश्य वर्णपटातील तांबड्या रंगाच्या अलीकडील अदृश्य प्रारणाला संवेदनशील असलेल्या प्रयुक्तीवर) लेसरच्या साहाय्याने उष्ण्ता दिली जात असताना ती क्रिया संदर्शक पडद्यावर दिसते. धातू वितळल्यावर संवेदक लगेच लेसर बंद करण्याचा संदेश देतो. त्यामुळे प्रत्येक ठिकाणी आवश्यक तेवढीच उष्णता दिली जाते व नुकसाणीचे प्रमाण किमान होते. 

लेसर प्रकाश पदार्थावर टाकला असता त्यापासून जो विशिष्ट अनुस्फरित प्रकाश मिळतो त्याचा अभ्यास करून पदार्थातील घटकद्रव्ये, विक्षोभित अवस्थेतील अणूरेणूंची सापेक्ष समष्टी या बाबींचा शोध घेता येतो. लेसर शलाकेच्या साहाय्याने आयनद्रायूचे निदानही करता येते. 

लेसरच्या साहाय्याने लांबीचे अचूक मापन करता येते, तसेच पृष्ठभागाची सपाटी अचूकपणे तपासता येते. विमान, उपग्रह, चंद्र वगैरे चल पदार्थांचा मार्ग, त्यांची दैनंदिन स्थिती व वेग यांचाही अभ्यास लेसरच्या साहाय्याने करता येतो. अमेरिकेचे लेजिऑस (LAGEOS, लेसर जिओडायनॅमिक सॅटेलाइट) हा उपग्रह ५८०० किमी. उंचीवर सोडला असून तो लेसर स्पंद पृथ्वीवरून परावर्तित करतो. त्याच्या साहाय्याने पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचे चलन अभ्यासता येते व त्यामुळे भूकंपाचे भाकित वर्तविण्यात मदत होऊ शकते. 

अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांत १९८३ मध्ये ३ अब्ज डॉलर किंमतीची लेसर उपकरणे व यंत्रे विकली गेली होती. त्यांपैकी अर्ध्याहून अधिक उपकरणे व यंत्रे मुद्रण व प्रकाशीय तंतुद्वारे संदेशवहन या कार्याकरिता वापरता येण्याजोगी होती. यावरून लेसर तंत्रविद्येच्या प्रसाराची कल्पना येऊ शकेल.

पहा : पुंज इलेक्ट्रॉनिकी मेसर होलोग्राफी.

संदर्भ : 1. Arecchi, F. T. Schulz-Dubois, E. O. Laser Handbook, 2 vols. Amsterdam, 1972.

           2. Jacobs, S. F. and others, Ed., Laser Induced Fusion and X-Ray Laser Studies,

               Reading, Mass, 1976.

          3. Jacobs, S. F. and Others Ed., Laser Photochemistry, Tunable Laser and Others

              Topics, Reading, Mass, 1976.

          4. Lengyel, B. A. Lasers, New York, 1971.

          5. O’Shea, D. C. Calles, W. R. Rhodes, W.I. An Introduction to Laserrs and Their

              Applications, Reading, Mass, 1977.

          6. Siegman, D. C. Introductin to Lasers and Masers, New York, 1971.

         7. Smith, W. V. Laser Applications, New York, 1970. 

         8. Smith, W. V. Sorokin, P. P. The Laser, New York, 1966.

         9. Svelte, O. Principles of Lasers, New York, 198 2.

       10. Tarasov, L. V. Laser Age in Optics, Moscow, 198 1.

       11. Thygrajan, K : Ghatah, A. K. Lasers, Theory and Applicationss, New York, 1981.

 

चिपळोणकर, व त्रिं. भिडे, र. द.

“