Laser (singkatan dari bahasa Inggris: Light Amplification
by Stimulated Emission of Radiation) merupakan
mekanisme suatu alat yang memancarkan radiasi elektromagnetik, biasanya dalam
bentuk cahaya yang tidak dapat dilihat maupun dapat lihat dengan mata normal,
melalui proses pancaran terstimulasi. Pancaran laser biasanya tunggal,
memancarkan foton dalam pancaran koheren. Laser juga dapat dikatakan efek dari
mekanika kuantum. Laser memperkuat cahaya.Laser dapat mengambil berkas cahaya
yang lemah dan membuatnya menjadi berkas yang kuat.Beberapa laser menghasilkan
berkas yang sangat kuat sehingga dapat membakar lubang kecil di dalam selembar
besi dalam waktu kurang dari satu detik.
Sinar laser dapat mencapai jarak jauh
melalui angkasa luar tanpa menyebar dan menjadi lemah. Karena itulah, sinar
laser menjadi alat komunikasi penting dalam berkomunikasi dalam jaman angkasa
luar. Banyak kegunaan laser sudah ditemukan dalam ilmu kedokteran, ilmu
pengetahuan, dan industri.Sinar laser terbuat dari cahaya yang
semuanya terdiri dari panjang gelombang yang sama. Berkas cahaya dalam cahaya
biasa mengalir ke arah yang berbeda. Sinar laser bergerak dalam arah yang sama
persis. Sinar laser tidak menyebar dan tidak melemah.
Pada awal perkembangannya, orang tidak menyebut dengan nama laser. Para ahli
masa itu menyebutnya sebagai MASER (Microwave Amplification by the
Stimulated Emission of Radiation). Dan orang yang disebut-sebut pertama
kali mengungkapkan keberadaan maser adalah Albert Einstein antara tahun 1916 -
1917. Ilmuwan yang terkenal eksentrik ini juga yang pertama kali berpendapat
bahwa cahaya atau sinar bukan hanya terdiri dari gelombang elektromagnetik,
tapi juga bermuatan partikel dan energi. Dan dikenal lah apa yang disebut
sebagai radiasi. Tapi maser dari Einsten ini baru sebatas teori. Teknologi pada
dekade kedua abad 20 belum mampu mewujudkannya. Disamping itu, banyak ilmuwan
yang menganggap teori dari Eisntein itu sebagai teori yang kontroversial.
Pada tahun-tahun berikutnya, terlebih pada perang dunia kedua, maser lebih
banyak digunakan untuk kepentingan militer, yaitu untuk pengembangan radar.
Hingga akhirnya Charles H. Townes, James Gordon, dan Herbert Zeiger, berhasil
membuat maser dengan menggunakan gas Amoniak. Dan inilah maser yang pertama
kali dibuat orang. Keberhasilan itu dipublikasikan pada tahun 1954. Itu
merupakan maser dengan satu tingkat energi. Selanjutnya ide emisi dua tingkat
untuk mempertahankan inversi pada maser telah dikembangkan oleh dua orang
ilmuwan Sovyet, Nikolai Basov dan Alexander Prokhorov. Karena sumbangannya yang
sangat penting ini dalam pengembangan maser, Charles H. Townes, Nikolai Basov,
dan Alexander Prokhorov berbagi hadiah Nobel bidang Fisika pada tahun 1964.
Charles H. Townes memang orang yang berperan penting dalam dunia maser.
Sebelumnya beliau bersama Arthur Schawlow telah meneliti kemungkinan pembuatan
maser optik (yang kemudian berkembang menjadi laser) dan sinar infra merah.
Rincian penelitian itu diterbitkan pada bulan Desember 1958. Namun mereka
berdua masih menemui kesulitan dan pembuatan laser (maser optik). Hingga
akhirnya sebelum memasuki tahun 1960 Theodore Maiman bisa mewujudkan kerja
sinar laser. Maiman menggunakan silinder batu Ruby untuk memicu timbulnya laser
hingga laser buatannya dikenal sebagai Ruby Laser. Tapi Ruby Laser hanya mampu
bekerja pada energi tingkat ketiga. Setelah memasuki tahun 1960, Peter Sorokin
dan Mirek Stevenson mulai mengembangkan laser tingkat keempat yang pertama.
Tapi itu pun masih sebatas teori dan tujuan untuk merealisasikannya masih belum
tercapai. Namun demikian sejak saat itu lah era laser dimulai.
Sekilas bahwa Theodore Maiman dianggap sebagai orang yang pertama kali berhasil
membuat laser (bukan maser). Tapi sebenarnya ada orang lain yang telah
mendahuluinya yaitu Gordon Gould. Pada tahun 1958, Gordon Gould kabarnya telah
berhasil membuat maser optik (laser) bahkan dia juga yang dianggap sebagai
orang yang pertama kali menggunakan istilah Laser (Light Amplification by the
Stimulated Emission of Radiation). Tapi Gordon gagal mendaftarkan paten
laser-nya pada tahun 1959. Hingga pada tahun 1977 Gordon memenangkan paten
tersebut. Butuh waktu 8 tahun untuk mendapatkan pengakuan itu.
Pada masa yang hampir bersamaan juga beberapa ilmuwan lain berhasil membuat
laser dengan menggunakan bahan yang berbeda. Misalnya Ali Javan, William Bennet
dan Donald Herriot yang membuat laser dengan media gas helium dan neon pada
tahun 1960 dan keberhasilannya baru dipublikasikan pada tahun 1961. Kumar N.
Patel membuat laser dengan perantaraan karbondioksida, nitrogen, dan helium
pada tahun 1964. Dan pada tahun yang sama juga (1964), Earl Bell membuat laser
dengan bantuan helium dan merkuri. Para ilmuwan ini dianggap pembuat untuk
laser gas karena bahan-bahan yang mereka gunakan untuk membuat laser pada
umumnya berupa zat gas.
Perkembangan yang cukup penting terjadi pada tahun 1962 ketika seorang ilmuwan
yang bekerja pada perusahaan General Electric, Robert Hall, menemukan laser
semikonduktor berukuran mini dengan biaya murah. Biasanya mesin atau peralatan
pemroduksi sinar laser berukuran besar. Laser buatan Rober Hall inilah yang
hingga kini digunakan pada perangkat vcd dan dvd player, printer laser, pembaca
kode bar, drive pada CPU, sistem komunikasi yang menggunakan serat optik, dan
sebagainya.
Sebuah penemuan yang revolusioner dibuat pada tahun 1970 ketika Charles Kao dan
George Hockham berhasil membuat apa yang sekarang disebut serat optik
(fiberglass). Mereka berdua memang tidak membuat laser, tapi penemuannya sangat
penting dalam penggunaan aplikasi laser. Dan seperti kita tahu, serat optik
banyak digunakan dalam bidang komunikasi. Bidang inilah yang memang dianggap
sebagai pengguna terbesar aplikasi laser. Laser dan serat optik memang dua
penemuan yang sangat saling mendukung.
JENIS SINAR LASER
Ada berbagai jenis laser. Medium
laser bisa padat, gas, cair atau semikonduktor. Laser biasanya ditentukan oleh
jenis bahan yang digunakan oleh penguatnya.
Solid-state laser material telah dikuatkan terdistribusi dalam matriks
padat (seperti ruby atau neodymium: yttrium-aluminium garnet laser yang). Laser
neodymium-yag memancarkan cahaya inframerah pada 1.064 nanometer (nm).
Laser Gas (helium dan helium-neon, hene, merupakan laser gas yang paling
umum) memiliki output utama dari lampu inframerah. CO2 laser memancarkan energi
jauh dr inframerah, dan digunakan untuk memotong material keras.
Laser Excimer (nama ini berasal dari istilah excited dan dimers)
menggunakan gas reaktif, seperti klorin dan fluorin, dicampur dengan gas inert
seperti argon, kripton atau xenon. Ketika elektrik dirangsang, molekul pseudo
(dimer). Ketika lased, dimer menghasilkan cahaya dalam kisaran ultraviolet.
Dye laser menggunakan pewarna organik kompleks, seperti rhodamine 6g,
dalam larutan cair atau suspensi sebagai media penguat.
Semiconductor laser, kadang-kadang disebut dioda laser, laser yg tidak
solid-state. Perangkat elektronik yg menggunakan ini umumnya sangat kecil dan
menggunakan daya yang rendah. Mereka dapat dibangun menjadi array yang lebih
besar, seperti sumber penulisan dalam beberapa printer laser atau CD player.
MANFAAT SINAR LASER
Dalam kehidupan sehari-hari, laser
digunakan pada berbagai bidang. Dalam penggunaannya, energi laser yang
terpancar tiap satuan waktu dinyatakan dengan orde dari beberapa mW(Laser yand
digunakan dalam system audio laser disk) sampai dengan beberapa MW(Laser yang
digunakan untuk senjata). Besarnya energi laser yang dipilih bergantung pada
penggunaannya. Pemanfaatan sinar laser misalnya pada bidang kedokteran,
pelayanan (jasa), industri, astronomi, fotografi, elektronika, dan komunikasi.
1. Dalam Ilmu Kedokteran
- Sinar x digunakan untuk melihat kondisi tulang,gigi
serta organ tubuh yang lain tanpa melakukun pembedahan langsung pada tubuh
pasien.
- Laser digunakan untuk menghapus tanda lahir. Tanda
lahir yang dimaksud antara lain hemangioma atau bercak merah pada kulit
yang disebabkan pembesaran pembuluh darah. Hemangioma merupakan kelainan
bawaan yang umumnya melebar dan tampak menimbul di permukaan kulit.
- Laser digunakan untuk khitanan/sunnat. Saat ini
sirkumisi dapat dilakukan dengan sinar laser (tepatnya laser CO2).
Kelebihan- nya, proses operasi lebih cepat, perdarahan tidak ada atau
sangat sedikit, penyembuhan cepat, rasa sakit setelah operasi minimal,
aman, dan hasil secara estetik lebih baik
- Sinar laser bisa digunakan untuk melakukan koreksi pada
mata minus, salah satunya dengan cara operasi lasik. Namun sama dengan
yang lainnya, tindakan laser untuk koreksi mata minus hanya dilakukan
dalam keadaan mendesak
- Laser pun bisa digunakan untuk mengatasi pembengkakan
atau meminimalkan jaringan lunak pada hidung atau telinga. Misalnya,
pembengkakan pada hidung akibat sinusitis. Penggunaannya bisa sangat
efektif karena kesembuhan setelah operasi bisa berlangsung lebih cepat.
- dokter biasanya akan menggunakan sinar laser dalam
penambalan gigi agar tambalan gigi lebih cepat kering, sehingga tambalan
lebih kuat dan awet.
- Laser umumnya juga digunakan dalam pengangkatan tumor
jinak, seperti untuk menghilangkan bintil-bintil pada kulit
2. Dalam bidang industri
Sinar laser bermanfaat untuk
pengelasan, pemotongan lempeng baja, serta untuk pengeboran.
3. Dala bidang fotografi
Laser mampu menghasilkan bayangan
tiga dimensi dari suatu benda, disebut holografi.
4. Dalam bidang elektronika
Laser solid state berukuran kecil digunakan
dalam system penyimpanan memori optik dalam computer. bahkan sekarang sinar
laser mulai digunakan untuk lampu kendaraan atau alat elektronika lain.
5. Dalam bidang komunikasi
Laser berfungsi untuk memperkuat
cahaya sehingga dapat menyalurkan suara dan sinyal gambar melalui serat
optik.
6. Pada bidang astronomi
sinar laser berdaya tinggi dapat
digunakan untuk mengukur jarak Bumi Bulan dengan teliti.