Rongga laser কী?

Contoh 23.11 (Laser helium–neon)

Sebuah tabung kaca sepanjang $30\,\mathrm{cm}$, berliang $1\,\mathrm{mm}$, yang memuat helium dan neon pada sekitar seperseribu atmosfer, yang diseberangi sebuah lucutan beberapa miliampere. Elektronnya mengeksitasi helium ke sebuah aras metastabil pada $20.6\,\mathrm{eV}$, yang menyerahkan energinya lewat tumbukan ke sebuah aras neon pada ketinggian yang hampir tepat sama; dari sana neonnya meluruh ke sebuah aras yang lebih rendah (yang cepat kosong ke keadaan dasarnya — empat aras) sambil memancar pada $632.8\,\mathrm{nm}$. Penguatan sinyal kecilnya mungil, beberapa persen tiap lintasan, sehingga cerminnya harus sangat baik ($R_1 = 0.999$, $R_2 = 0.99$) dan tabungnya bersih; garis penguatannya melebar Doppler menjadi $\Delta\nu \approx 1.5\,\mathrm{GHz}$, ragamnya terpisah $c/2L = 500\,\mathrm{MHz}$, sehingga dua atau tiga ragam berayun sekaligus. Keluarannya $1\,\mathrm{mW}$ bagi beberapa watt lucutan: efisiensinya $10^{-4}$; tetapi dengan panjang gelombang yang terdefinisi sampai $10^{-6}$ dan sebuah berkas yang tetap selebar $1\,\mathrm{mm}$ menyeberangi laboratoriumnya.

Contoh 23.14 (Memotong, membaca, menunjuk)

Sebuah laser karbon dioksida $1\,\mathrm{kW}$ pada $10.6\,\text{µ}\mathrm{m}$, berkasnya berjari-jari $10\,\mathrm{mm}$, yang difokuskan $f = 100\,\mathrm{mm}$: $w_0' = 34\,\text{µ}\mathrm{m}$, iradiansi puncaknya $2P/\pi w_0'^2 = 5 \times 10^{11}\,\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2}$ — baja mendidih. Sebuah penunjuk $1\,\mathrm{mW}$, $w_0 = 0.5\,\mathrm{mm}$ pada $633\,\mathrm{nm}$: $\theta = 0.4\,\mathrm{mrad}$, sebuah bintik $4\,\mathrm{cm}$ pada $50\,\mathrm{m}$, sebuah iradiansi $2.5\,\mathrm{kW}/\mathrm{m}^{2}$ di pintu keluarnya — di atas cahaya matahari, itulah sebabnya bahkan semiliwatt pun tak boleh memasuki sebuah mata: lensa matanya akan memfokuskannya ke sebuah bintik $10\,\text{µ}\mathrm{m}$ pada retinanya pada berjuta watt tiap meter persegi. Sebuah pembaca cakram pada $650\,\mathrm{nm}$ dengan sebuah lensa berapertur numerik $0.6$ memfokus sampai sekitar $\lambda/2\mathrm{NA} \approx 0.5\,\text{µ}\mathrm{m}$, seukuran sebuah lubang mungilnya.