Sains
Apa Itu Laser dan Bagaimana Cara Kerjanya?
ANTARIKSA -- Baru-baru ini, Badan Antariksa Amerika (NASA) mengembangkan teknologi laser untuk komunikasi di luar angkasa. Hasilnya, laser diprediksi akan menggeser komunikasi gelombang radio dalam beberapa tahun ke depan.
Disadari atau tidak, Anda berinteraksi dengan laser setiap hari. Ia ada di pemindai toko kelontong, koneksi internet, dan kamera cadangan mobil. Teknologi berbasis cahaya itu telah membantu membangun dunia yang modern dan saling terhubung.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Namun apa sebenarnya laser itu, dan bagaimana cara kerjanya?
Kata laser sebenarnya merupakan akronim, singkatan dari light amplification by sustained emission of radiation atau amplifikasi cahaya dengan emisi radiasi yang berkelanjutan. Laser bekerja dengan membuat partikel energik bergetar atau berosilasi secara sinkron, yang berarti puncak dan lembah gelombang cahaya yang dipancarkannya sejajar.
"Bayangkan tentara yang berbaris dalam formasi dibandingkan dengan kerumunan orang yang berkumpul di sekitar alun-alun kota. Itu adalah kualitas sinar laser dibandingkan dengan cahaya putih tidak koheren yang biasa kita gunakan," kata Peter Delfyett, seorang insinyur fotonik di Universitas Central Florida.
Baca Juga: Bagaimana Video Kucing dari Planet Lain Bisa Sampai ke Bumi? (Video)
Ketika sejumlah elektron dalam sejumlah atom yang tersinkronisasi secara vibrasi mencapai keadaan energi tertingginya, mereka akan turun kembali ke keadaan energi rendah secara serempak, dan memancarkan bentuk cahaya khusus dalam proses tersebut. Perangkat laser kemudian memurnikan cahaya tersebut dengan memantulkannya bolak-balik di antara dua cermin sebelum menggunakannya.
“Itulah cahaya sebenarnya yang Anda lihat keluar dari laser pointer Anda,” kata Delfyett.
Fisika dasar di balik teknologi laser telah dikenal selama lebih dari satu abad. Teori laser pertama kali dikemukakan oleh Albert Einstein pada tahun 1917, namun para peneliti membutuhkan waktu hampir empat dekade untuk mewujudkan ide-ide teoretis tersebut.
Sebelum laser, ada maser, yaitu teknologi serupa yang menggunakan gelombang mikro sebagai pengganti cahaya tampak. Maser fungsional pertama dibangun pada tahun 1954 oleh sekelompok ilmuwan di Universitas Columbia.
Perangkat tersebut menggunakan berkas molekul amonia berenergi tinggi dan wadah berongga yang disebut rongga resonansi untuk memaksa gelombang mikro berosilasi bersama. Namun, keluaran dayanya kecil, hanya sekitar 10 nanowatt.
Baca Juga: Bumi Berhasil Menerima Pesan Sinar Laser Pertama dari Jarak 10 Juta Mil
Jumlah tersebut satu miliar kali lebih sedikit dibandingkan jumlah yang dibutuhkan untuk menyalakan bola lampu pada umumnya. Sebaliknya, laser paling kuat di dunia bisa menghasilkan hingga 10 petawatt, sekitar sepersepuluh kekuatan matahari.
Untuk membuat maser lebih kuat, para ilmuwan mulai mengamati frekuensi berbeda dalam spektrum elektromagnetik. Pada tahun 1960, maser optik yang lebih dikenal sebagai laser, lahir. Tidak semua laser beroperasi pada spektrum cahaya tampak, tetapi semuanya menggunakan frekuensi di atas radiasi gelombang mikro.
Laser memiliki beberapa keunggulan dibandingkan maser. Selain mengemas lebih banyak energi ke dalam pancarannya karena panjang gelombang elektromagnetiknya yang lebih pendek, laser lebih mudah dibuat dan dikontrol secara tepat. Meskipun maser terkadang masih digunakan untuk hal-hal seperti teleskop radio dan komunikasi luar angkasa, laser jauh lebih umum saat ini.
“Laser adalah salah satu penemuan ilmiah dan teknologi terpenting abad ke-20,” kata Svetlana Lukishova, peneliti nano-optik di Universitas Rochester di New York.
Kini, laser digunakan dalam segala hal mulai dari operasi mata, pengetsaan kaca, hingga kabel serat optik yang memungkinkan koneksi internet global. Mereka bahkan berperan penting dalam mendeteksi riak dalam ruang-waktu yang dikenal sebagai gelombang gravitasi. Observatorium Gelombang Gravitasi Interferometer Laser menggunakan dua laser raksasa yang ditempatkan terpisah ribuan mil untuk mengamati struktur ruang-waktu.
Baca Juga: Ilmuwan Temukan Cara Baru Terbang Cepat ke Bintang Lain: Energi Laser
Masa depan teknologi laser juga tampak cerah. Beberapa peneliti sedang mengeksplorasi potensinya untuk pencitraan exoplanet jauh di luar tata surya kita. Delfyett dan laboratoriumnya juga sedang mengerjakan proyek untuk membuat miniatur laser agar pusat data menjadi lebih kecil dan lebih hemat energi, sehingga mengurangi emisi gas rumah kaca.
Namun, Delfyett yakin teknologi tersebut kemungkinan memiliki penerapan yang belum pernah manusia bayangkan. “Penggunaan laser hanya dibatasi oleh imajinasi Anda sendiri,” ujarnya. Sumber: Live Science
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
