لیزر رنگی (Dye Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر رنگی (Dye Laser) :
Dye Laser نوعی لیزر با محیط فعال مایع است که از رنگ های آلی (organic dyes) حل شده در حلال هایی مانند متانول، اتانول یا آب به عنوان محیط بهره استفاده می کند. مهم ترین ویژگی لیزرهای رنگی، قابلیت تنظیم طول موج در محدوده وسیع (ده ها تا صدها نانومتر) است که آنها را برای طیف سنجی و تحقیقات علمی بسیار ارزشمند می کند. اولین لیزر رنگی در سال ۱۹۶۶ ساخته شد و برای چند دهه، ابزاری ضروری در آزمایشگاه های فیزیک و شیمی بود.
مکانیزم: مولکول های رنگ دارای سطوح انرژی الکترونی با زیرسطوح ارتعاشی گسترده هستند. با جذب نور پمپ (معمولا از لیزر دیگر یا لامپ فلاش)، مولکول ها به سطوح برانگیخته الکترونی (S₁ یا بالاتر) می روند. سپس به سرعت (در پیکوثانیه) به پایین ترین سطح ارتعاشی S₁ وامی نشینند (واپاشی غیرتابشی). گسیل القایی از این سطح به سطوح ارتعاشی بالای حالت پایه (S₀) منجر به تولید نور لیزر با طیف وسیع (چند ده نانومتر) می شود. با قرار دادن یک المان انتخابی (مانند منشور، توری پراش یا تیغه دوشکستی) در حفره، می توان طول موج خاصی را انتخاب و تنظیم کرد.
کاربردهای لیزر رنگی در دهه های ۱۹۷۰ تا ۱۹۹۰ بسیار گسترده بود: طیف سنجی با وضوح بالا (طیف سنجی اتمی و مولکولی)، جداسازی ایزوتوپ ها (به ویژه اورانیوم)، تحقیقات در فیزیک اتمی (خنک سازی لیزری، به دام انداختن اتم ها)، پزشکی (درمان ضایعات پوستی با طول موج قابل تنظیم)، و به عنوان منبع نور برای تحقیقات غیرخطی. با ظهور لیزرهای حالت جامد قابل تنظیم (مانند Ti:Sapphire) و لیزرهای دیودی، استفاده از لیزرهای رنگی کاهش یافته است، اما هنوز در برخی کاربردهای خاص (مانند تولید پالس های فوق کوتاه با انرژی بالا در محدوده مرئی) استفاده می شوند.
مزایای لیزر رنگی: قابلیت تنظیم وسیع طول موج، پهنای خط باریک (با استفاده از المان های انتخابی)، و توان پالس بالا. معایب: تخریب رنگ در اثر تابش (نیاز به گردش محلول)، سمیت و اشتعال پذیری حلال ها، و نیاز به نگهداری و تعویض مکرر محلول. با وجود این، لیزرهای رنگی نقش مهمی در تاریخ علم لیزر ایفا کرده اند و اصول کار آنها اساس بسیاری از لیزرهای قابل تنظیم امروزی است.
