คุณสมบัติของเลเซอร์

     คุณสมบติโคฮีเรนด์ของแสงเลเซอร์ แสงเลเซอร์เกิดขึ้นจากการเปล่งแสงถูกเร้าโฟตอนจึงมีความเป็นระเบียบสูง คลื่นแสงมีลักษณะที่พร้อมเพรียงกันและเมื่อมีการขยายสัญญาณด้วยแควิตี้แสง โฟตอนจึงมีจำนวนมาก หรือแสงมีความเข้มสูง และวิ่งในทิศทางที่แน่นอน มีลักษณะเป็นลำแสง ตั้งฉากกับกระจกที่ใช้ทำเป็นแควิตี้เท่านั้น

     ดังนั้นแสงเลเซอร์จึงมีคุณสมบัติเด่นหลัก ๆ 4 ประการ  คือ

1. เป็นแสงสีเดียว (มีค่าความยาวคลื่นเดียว)
2. มีเฟสเดียวกัน (มีหน้าคลื่น)
3. มีทิศทางแน่นอน (เป็นลำแสง)
4. มีความเข้มสูง  (จำนวนโฟตอนต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่สูง)

คุณสมบัติทั้ง 4 นี้เรียกรวม ๆ กันว่า คุณสมบัติโคฮีเรนต์ (coherent) นั่นเอง เลเซอร์จึงเป็น

     แหล่งกำเนิดแสงแบบโคฮีเรนต์ (coherent light source)  ซึ่งจุดเด่นทั้งหมดนี้เองที่เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้แสงเลเซอร์เกิดประโยชน์ด้านประยุกต์  เช่น  การที่แสงเลเซอร์ มีค่าความยาวคลื่นที่แน่นอนจึงทำให้เลเซอร์ถูกใช้เป็นมาตรฐาน และใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูง

     จากการที่เลเซอร์ หรือ การขยายสัญญาณแสงโดยการเปล่งแสงถูกกระตุ้นของแหล่งกำเนิดแสง โดยแสงเลเซอร์ที่ได้นั้นมีคุณสมบัติที่น่าจับตามอง  3 ประการ ซึ่งเป็นสิ่งที่แตกต่างไปจากคุณลักษณะของแหล่งกำเนิดอื่น ๆ คือ แสงเลเซอร์ที่เป็นแบบโคฮีเรนต์จะให้ระดับความเป็นแสงสีเดียวสูง ค่าความยาวคลื่น  ความถี่จึงมีค่าเฉพาะเจาะจง และมีลำแสงในทิศทางแนวเดียว จะมีการเลี้ยวเบนที่จำกัด  และมีค่ามุมที่จะเกิดการบานออกของลำแสงเพียงเล็กน้อย (เป็นอัตราส่วนระหว่างค่าความยาวคลื่นแสงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของรูเปิดของเลเซอร์)  โดยลำแสงเลเซอร์ที่ปล่อยออกจากกล้องโทรทัศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตร  พุ่งเป้าไปที่ดวงจันทร์จะสามารถให้ความสว่างแก่พื้นผิวดวงจันทร์เท่าขนาดของสนามฟุตบอลเท่านั้น

     ในขณะที่เมื่อแสงเลเซอร์ถูกโฟกัสในตำแหน่งใด ๆ ในอากาศและถูกจำกัดไว้รูปของแสงที่เป็นพัลส์ที่มีระยะเวลาเพียงสั้น ๆ   ลำแสงเลเซอร์ของไอออนอาร์กอนแบบคลื่นต่อเนื่องที่มีกำลัง 1 วัตต์  และถูกโฟกัสให้มีขนาดของจุดรวมแสงที่เล็กประมาณ 1 ตารางความยาวคลื่นแสง (10 ตารางเซนติเมตร) สามารถให้กำลังแสงที่ค่าความเข้มถึง 10 วัตต์ต่อตารางเซนติเมตรทีเดียว  เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้นอาจเทียบได้กับตัวอย่างต่อไปนี้

    หากความเข้มของแสงอาทิตย์ที่ตำแหน่งเส้นขอบฟ้า  สามารถให้แสงสว่างแก่โลกด้วยความเข้ม 0.14 วัตต์ต่อตารางเซนติเมตร  และพื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่ให้ความเข้มเทียบเท่ากับวัตถุมืดที่เปล่งแสงที่อุณหภูมิ  6000 องศาเคลวิน  ที่ให้กำลังแสงเพียง  10 วัตต์ต่อตารางเซนติเมตร  ดังนั้นกำลังแสงขนาด 10วัตต์ต่อตารางเซนติเมตรจึงสูงมากพอที่จะทำให้วัตถุระเหยเป็นไอ และเปลี่ยนไปเป็นพลาสมาร้อนได้เลย  ด้วยสิ่งเหล่านี้เองที่ทำให้เลเซอร์ได้รับความสนใจของผู้เชี่ยวชาญและดึงดูดให้หันมาทำการวิจัยและการประยุกต์ใช้อย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นในทางทหาร ทางพลเรือน และทางด้านการสื่อสาร และอีกมากมาย