Laser est un acronyme pour "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", que l'on peut traduire par "amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement".
Production de rayonnement laser
La première étape de la production d'un rayonnement laser consiste à exciter un milieu laser par un apport d'énergie (pompage). Des substances très diverses peuvent servir de milieu laser. On utilise des corps solides (comme un cristal de rubis), des semi-conducteurs, des liquides (comme des colorants dissous) ou des gaz (comme un mélange d'hélium et de néon).
L'apport d'énergie d'excitation peut se faire par des lampes flash, des décharges électriques de gaz, des réactions chimiques ou un autre laser. Certains des atomes ou molécules excités du milieu laser émettent des photons (quanta de lumière) et repassent ainsi à l'état non excité. Si ces photons rencontrent d'autres atomes ou molécules à l'état excité, ceux-ci émettent également des photons dont la longueur d'onde, la phase et la direction d'émission correspondent exactement à celles des photons rencontrés. Ce processus est appelé émission stimulée.
Pour obtenir une amplification du rayonnement, on laisse le processus se dérouler dans un résonateur, c'est-à-dire que le rayonnement est réfléchi à chaque extrémité d'un tube par des miroirs et traverse ainsi plusieurs fois le milieu laser. À chaque passage, d'autres atomes ou molécules excités sont stimulés pour émettre des photons. Pour cela, il faut que la longueur du résonateur corresponde à un multiple entier de la demi-longueur d'onde. L'un des deux miroirs est semi-transparent, ce qui permet à une partie du rayonnement de quitter le milieu laser.
Le rayonnement optique trouve de nombreuses applications en médecine et, de plus en plus, dans le domaine du bien-être. Par exemple, le rayonnement UV est utilisé pour traiter les maladies de la peau et le rayonnement infrarouge sert de source de chaleur.
De nombreux domaines de la médecine et de la cosmétique utilisent aujourd'hui de puissantes sources de rayonnement optique à différentes fins. Il s'agit notamment des appareils laser, qui sont utilisés depuis longtemps, et des systèmes dits IPL, qui ne sont utilisés que depuis peu. Ces sources de rayonnement ont en commun la propriété d'irradier une grande quantité d'énergie en peu de temps sur une surface relativement petite.
Le rayonnement laser qui en sort possède plusieurs propriétés remarquables :
Le rayonnement laser peut être produit dans une plage relativement large du spectre optique. Il s'étend de l'infrarouge à l'ultraviolet en passant par la lumière visible. La gamme de longueurs d'onde s'étend d'environ 200 nm à environ 10 000 nm.