Was ist ein Laser?

Ein Laser ist ein Gerät, mit dem Licht einer sehr exakt bestimmten Wellenlänge (»Farbe«) und von äußerst hoher Intensität erzeugt wird.

Der wichtigste Bestandteil eines Lasers ist das sog. Lasermedium. Dies bestand beim ersten Laser aus dem Edelstein Rubin, heute gibt es gasförmige, flüssige und feste Lasermedien. Auch die winzigen Siliciumchips der Mikroelektronik sind als Lasermedium geeignet, man spricht dann von sog. Halbleiter- oder Diodenlasern. In Lasermedien vollzieht sich ein verblüffender Effekt der Quantenwelt: Wenig Licht erzeugt viel Licht – physikalisch heißt dies induzierte Ausstrahlung oder auf Englisch »stimulated emission of radiation«. Damit ist auch klar, was »Laser« eigentlich bedeutet: Es ist die Abkürzung für »light amplification by stimulated emission of radiation«, zu Deutsch: Lichtverstärkung durch induzierte Ausstrahlung.

Leider genügt es nicht, ein Lasermedium mit Strom zu versorgen, um Laserlicht zu erhalten. Zwei weitere Bedingungen müssen erfüllt sein. Erstens muss das Lasermedium in gewisser Weise präpariert werden. Das heißt, seine Atome müssen in einen Zustand versetzt werden, in dem wie in einem Dosenstapel im Supermarkt ein einziges, passend »geworfenes« Lichtquant ausreicht, um eine lawinenartige Lichtemission auszulösen. Zweitens muss das Medium von extrem gut reflektierenden Spiegeln umgeben sein. Diese sorgen dafür, dass die ersten ausgelösten Lichtteilchen im Medium bleiben und die Emission von noch mehr Laserlicht bewirken. Im richtigen Moment muss der Spiegel dann durchlässig gemacht werden, um die Lichtlawine herauszulassen. Man nennt das »Auskoppeln« der Laserstrahlung.