ما هي أنواع الليزرات من الناحية الفيزيائية ؟

السلام عليكم نقلت لك هذه المقالات من مواقع منها موقعنا هذا و انصحك ان تتصفح الموقع حرفا حرفا حتى اذا انهيته كله انضممت الى نواديه و هاك المفيد الذي تريد يا وديع .
أنواع الليزر

أنواع الليزر
يصنف الليزر تبعاً لنوع مادة الوسط الفعال فيها ، فبعض أنواع الليزر تتميز بكبر القدرة الناتجة عنها مثل ( ليزر ثاني أكسيد الكربون ) الذي يعتبر من أخطر أنواع الليزر ، بسبب قدرته العالية التي تصل إلى عشرات الكيلو واط ، وهذه القدرة الكبيرة أوحت بتسميته بأشعة الموت ، ويستخدم لقطع المعادن وفي تطبيقات صناعية مختلفة . كما توجد أنواع أخرى من الليزر ضعيفة جداً ، مثل تلك التي تستخدم في الحياة اليومية في المؤشرات ، وهذه عادة تكون ليزر ثنائي الوصلة .
وفيما يلي دراسة مفصلة لأهم أنواع الليزر :

1) ليزر الحالة الصلبة ( Solid-state laser )

وفي هذه الحالة تتوزع مادة الليزر في مصفوفة صلبة مثل ليزر الياقوت ( Ruby laser) وليزر النيوديميوم – ياج ( neodymium –Yag) .
2
1) ليزر الحالة الصلبة ( Solid-state laser )

ليزر الياقوت
صُنع أول جهاز ليزر بنجاح في عام 1960 وقد كان ليزر الياقوت . والياقوت بلورة لونها أحمر تتكون من أوكسيد الألومينوم ( Al2O3 ) المطعمة بأيونات الكروم الثلاثية (Cr 3+ ) .

وتكون أيونات الكروم هي المسؤولة عن توليد مستويات طاقة جديدة داخل التركيب البلوري وتكون مؤثرة أيضاً في عمليات الانتقال المصحوبة بتوليد الليزر .

ويتم في أنبوب توليد الليزر استخدام بلورة بشكل اسطوانة وتقطع نهايتيها المتقابلتين وتُطليان بالفضة ليتكون مرآتان من نفس المادة وتشكل هاتين النهاتين مرآتين إحداهما عاكسة كلياً والأخرى عاكسة جزيئاً .

ويستخدم مصباح ومضي لولبي ليحيط بالياقوت ، وعندما يبعث المصباح وميضاً عالي الشدة فإن أيونات الكروم تمتص الضوء الصادر ويرتفع عدد كبير من هذه الأيونات إلى مستويات الطاقة العليا . وعند هبوطها إلى مستوى الحالة شبه المستقرة يتحقق شرط التوزيع المعكوس ويتولد شعاع الليزر عند هبوطها إلى مستوى الطاقة الأول ( Ground state ) . تكون أشعة الليزر الناتجة هنا ذات لون أحمر طولها الموجي 694 ناتومتر .
ليزر النيوديميوم – ياج :
يعد هذا الليزر من أهم أنواع الليزر الموجودة حالياً ، ويتفوق على ليزر الياقوت بكثير من المزايا ، وكلمة الياج هي مختصر لمادة بلورية هي ( Y3 AL5 Q2) ( Yttrium Aluminum Garnet ) وتطعم هذه البلورة بأيونات النيوديميوم (Nd3+ ) بنسبة 2.5% حيث تحل هذه البلورة محل أيونات الاتريوم الموجودة في الياج .

) ليزر الحالة الغازية ( Gas lasers )

ومن أهم أنواع هذا الليزر هو ليزر الهيليوم – نيون – (Helium Neon laser ) وليزر ثاني أكسيد الكربون( CO2 )
ومن أهم أنواع هذا الليزر هو ليزر الهيليوم – نيون – (Helium Neon laser ) وليزر ثاني أكسيد الكربون( CO2 )
ليزر الهيليوم – نيون :
ويتكون وسط الليزر هنا من خليط من غاز النيون وغاز الهيليوم 1 : 10 . ويوضع الخليط في أنبوبة مغلقة مفرغة .

تتم عملية الضخ باستخدام عملية تفريغ كهربائي ( فرق جهد عال يسلَّط بين الكاتود والأنود ) .
وتقوم الإلكترونات الناتجة عن مرور التيار بوساطة التفريغ الكهربائي بالتصادم مع ذرات الهيليوم حيث تنقلها إلى مستويات الطاقة العليا ، ثم بتصادم ذرات الهيليوم مع ذرات النيون يمكن أن تنتقل الطاقة إلى ذرات النيون والتي تنتقل بدورها من مستوى الطاقة الأول إلى مستوى طاقة أعلى ( طا3 ) .

وبهذا يتم تحقيق التوزيع المعكوس لذرات النيون . وعندئذ يحدث الانبعاث المستثار إلى مستوى الطاقة ( طا3 ) لذرة النيون لتنتقل الذرة إلى المستوى ( طا2 ) باعثة حزمة الليزر ذات اللون الأحمر بطول موجي 633 نانومتر . وتعتبر كفاءة هذا الليزر منخفضة جداً ، ولا تتعدى أعلى قدرة له ( 50 ملي واط ) . لكن استخداماته واسعة جداً بسبب طوله الموجي المرئي وانفراجيته الصغيرة .
ليزر ثاني أكسيد الكربون ( CO2 – laser )
يعتبر ليزر ثاني أكسيد الكربون من أهم أنواع الليزر ، بسبب كفاءته العالية التي تبلغ 30 % وكبر القدرة الناتجة عنه بسبب أن هذا الليزر يصدر إشعاعاً في منطقة الأشعة تحت الحمراء ومنطقة الميكرويف . وبسبب الحرارة العالية الصادرة عن هذا الليزر فإنه يصهر كل شيء يعترضه .

) ليزر الحالة السائلة ( Dye – lasers )

وتستخدم هذه الليزر بعض الصبغات العضوية المعقدة ، مثل استخدام الرودمين 6ج (Rhodamine G6 ) في محلول سائل كوسط لليزر ، وتتميز هذه الليزر بأننا يمكن الحصول منها على مدى واسع من الأطوال الموجية
4) الليزر شبه الموصل ( Semiconductor or diode – lasers )

يختلف الليزر شبه الموصل عن ليزر الحالة الصلبة في طريقة تمثيل مستويات الطاقة ، وبالتالي ميكانيكية الضخ وعملية الانبعاث الضوئي ، حيث يحتوي ليزر شبه الموصل على حزم عريضة من مستويات الطاقة بدلاً من المستويات المفردة التي تحدث بينها الانتقالات التي تشارك في عملية انبعاث الليزر . وكل حزمة من هذه الحزم تحتوي على عدد كبير من مستويات الطاقة المتقاربة والتي لا يقترن وجودها بذرات معينة وإنما تشترك فيها المادة البلورية كلها .

إن ليزر شبه الموصل عبارة عن وصلة ثنائية (P-N junction ) وأكثر أنواعه شيوعاً هو زرنخيد الجاليوم (Ga As ) وشعاع الليزر الذي يبعثه يقع في منطقة تحت الحمراء وهو ضوء غير مرئي .

5) الإكسايمر ( Excimer lasers )
والاسم بالانجليزية مشتق من excited ( المثارة ) و dimmers ( الضوء القصير المدى ) .
ويستخدم هذا النوع خليط من غازات غير خاملة مثل الكلور والفلور ، وغازات خاملة مثل الآرجون ، الكربتون ، والزينون . وباستخدام التفريغ الكهربائي يمكن إنتاج جزيء وهمي يصدر ضوءاً قصير المدى ويكون الطول الموجي المميز له في منطقة الضوء فوق البنفسجي .
والجدول التالي يوضح بعض أنواع الليزر والطول الموجي لشعاع الليزر الناتج :
نوع الليزر منطقة الإشعاع الطول الموجي ( نانومتر )
آرجون ـ فلور فوق البنفسجي 193
كربتون ـ فلور فوق البنفسجي 248
النيتروجين فوق البنفسجي 337
الآرجون الأزرق 448
الآرجون الأخضر 514
الهيليوم ـ نيون الأخضر 543
الهيليوم ـ نيون الأحمر 733
الرودمين ج 6 متغير 570 ـ 650
نيوديميوم ـ ياج تحت الحمراء القريبة 1064
ثاني أكسيد الكربون تحت الحمراء البعيدة 10600..
................................... .........
وهاك هذا الرابط http://chmoo3.net/t14079/.

وهاك هذا المقال .
ليزر

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح, البحث
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...experiment.jpg http://bits.wikimedia.org/static-1.2...y-clip-rtl.png
تجربة بالجيش الأمريكي على استخدام الليزر لتوجيه الصواريخ

الليزر (بالإنجليزية: LASER وهي اختصارا لعبارة Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation اي تضخيم الضوء بانبعاث الإشعاع المحفز) هو اشعاع كهرومغناطيسي تكون فوتوناته مساوية فى التردد ومتتطابقة الطور الموجي حيث تتداخل تداخلا بناءً بين موجاتها لتتحول إلى نبضة ضوئية ذات طاقة عالية وشديدة التماسك زمانيا ومكانيا ذات زاوية انفراج صغيرة جدا وهو مالم يمكن تحقيقه باستخدام تقنيات أخرى غير تحفيز الاشعاع.
بسبب طاقتها العالية وزاوية انفراجها الصغيرة جدا تستخدم اشعة الليزر فى عدة مجالات اهما القياس كقياس المسافات الصغيرة جدا او الكبيرة جدا بدقة متناهية ويستخدم ايضا فى انتاج الحرارة لعمليات القطع الصناعي وفى العمليات الجراحية خاصة فى العين و يستخدم ايضا في الأجهزة الإلكترونية لتشغيل الاقراص الضوئية .
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...-RGB_laser.jpg http://bits.wikimedia.org/static-1.2...y-clip-rtl.png
ليزر اشباه الموصلات هو احد المصدر الشائعة لليزر ذو القدرات المتوسطة ويستخدم فى مجالات متعددة ويتواجد بأطياف مختلفة

يستخدم الليزر أشعة ضوئية احادية الطول الموجي أي لها نفس طول الموجة وهي تتولد في أنواع معينة من البلورات النقية. ويعمل جهاز الليزر على تسوية طور الموجات الضوئية بحيث تكون جميعها في نفس الطور، فتشتد طاقتها. يبين الشكل المجاور الموجات الضوئية التي هي في نفس الطور، فيحدث ما يسمى في الفيزياء تداخل بناء للموجات الضوئية.
ويمكن تشبيه نبضة شعاع الليزر بالكتيبة العسكرية حيث يتقدم جميع العسكر بخطوات متوافقة منتظمة. وبينما يشع امصباح عادي الضوء في موجات ضوئية مبعثرة غير منتظمة فلا يكون لها طاقة الليزر، فتكون كالناس في الشارع كل منهم له اتجاه غير الآخر. ولكن باستخدام لبلورات من مواد مناسبة (مثل الياقوت الأحمر) عالية النقاوة يمكن تحفيز إنتاجها لأشعة ضوئية من لون واحد (أي ذو طول موجة واحدة) وكذلك تكون في طور موجي واحد. عندئذ تتطابق الموجات على بعضها البعض - عن طريق انعكاسها عدة مرات بين مرآتين داخل بلورة الليزر فتصبح كالعسكر في الكتيبة - فتنتظم الموجات وتتداخل تداخلا بناءا وتخرج من الجهاز بالطاقة الكبيرة المرغوب فيها.
طريقة عمل الليزر

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...-Laser.svg.png http://bits.wikimedia.org/static-1.2...y-clip-rtl.png

1. مادة توليد الليزر
2. مضخة طاقة الليزر
3. عاكس قوي
4. مخرج الأنبوب
5. شعاع الليزر

هذا شكل يوضح أجزاء جهاز الليزر.
(1) الوسط أو البلورة المنتجة لأشعة الليزر.
(2) طاقة كهربائية لتحفيز الوسط الفعال على إصدار الموجات الضوئية
(3) عاكس للضوء(مرآة) عال الأداء.
(4) عدسة خروج الشعاع وقد تكون مستوية أوعدسة مقعرة.
(5) شعاع الليزر الخارج (خرج ليزري)
ويعمل جهاز الليزر على انعكاس ضوء ذو لون واحد، أي ذو طول موجة واحدة بين المرآة الخلفية (3) والعدسة. ويتم ذلك بتحفيز الوسط على إنتاج ذلك اللون من الضوء وهي خاصية من خصائص البلورة المختارة أو الوسط. وبعد انعكاس شعاع الضوء داخل الوسط عدة مرات تصل الموجات الضوئية المتجمعة إلى وضع اتزان. عندئذ تتميز بانتظام طورها(خطوتها) وتخرج كشعاع ليزر شديد الطاقة.
ولمواصفات عدسة الشعاع الخارج أهميتين :
نصف قطر الانحناء:
قد يكون سطح العدسة الداخلي مستويا أو مقعرا وذلك بحسب الغرض المرغوب فيه. ويطلى السطح الداخلى للعدسة بطلاء فضي نصف عاكس حتى يستطيع شعاع الليزر الخروج من الوسط إلى الخارج. وإذا كانت هناك رغبة في تجميع الشعاع الخارج وتركيزة في بؤرة يكون السطح الخارجي للعدسة مقعرا. كما يـطلى السطح الخارجي بطلاء يمنع الانكسار، لكي يتيح خروج شعاع الليزر الناتج من دون فاقد.
معامل انعكاس العدسة:
يعتمد عدد الانعكاسات لأشعة الضوء المتراكمة داخل الوسط على نوع الوسط المستخدم. ففي ليزر الهيليوم-نيون نحتاج إلى درجة انعكاس للمرآة بنسبة 99 % لكي يعمل الجهاز. وأما في حالة ليزر النيتروجين فلا حاجة للانعكاس الداخلي (درجة انعكاس 0 %) حيث أن ليزر النيتروجين يتميز بدرجة فائقة عل إنتاج الأشعة. ومن جهة أخرى تعتمد خواص العدسة المتعلقة بانعكاس الضوء على طول موجة الضوء. ولهذا يـُعطي للخواص الضوئية للعدسة عناية خاصة عند تصميم جهازا لليزر.
أنواع الليزر

ليزر الغاز (CO₂ ثاني أكسيد الكربون ,Excimer LASER)
ليزر السائل ()
ليزر اشباه الموصلات (ليزر شبه الموصلات)
ليزر الحالة الصلبة (نيوديميوم ياغ Neodymium-YAG LASER)
استخدامات الليزر

يستخدم الليزر حاليا في مجالات متعددة كاستعمالها في الأقراص المدمجة وفي صناعة الإلكترونيات وقياس المسافات بدقة -خاصة أبعاد الأجسام الفضائية- وفي الاتصالات. كما تستخدم أشعة الليزر في معالجة بعض أمراض العيون حيث يتم تسليط أشعة ليزر عالية الطاقة على شكل ومضات في نقطة معينة في العين لزمن قصير -أقل من ثانية-. ومن أمراض العيون التي يستخدم فيها الليزر:
اعتلال الشبكية السكري.
ثقوب الشبكية.
انسداد أو تخثر الوريد الشبكي.
الزرق (ارتفاع ضغط العين).
عيوب الانكسار الضوئي في العين (طول أو قصر النظر واللابؤرية).
انسداد القنوات الدمعية.
بعض الأورام داخل العين.
عمليات التجميل حول العين.
حالات اندثار البقعة الصفراء.
كما يستخدم اليزر في العمليات الجراحية مثل جراحة المخ والقلب والأوعية الدموية والجراحة العامة. في عام 1960 اخترع جهاز الليزر الذي يطلق الأشعة وحيدة اللون والاتجاه ويمكن أن تتركز بدرجة عالية بوساطة عدسة محدبة. كما أن هناك الكثير من المواد القادرة على إطلاق أشعة الليزر منها المتجمدة (الياقوت الاحمر وزجاج النيوديميوم) ,والغازية(الهيليوم والنيون والزينون) مواد شبه موصلة (زرنيخ, الجاليوم وانتيمون الإنديوم)
في الصناعة

عندما يجري تحفيز جهاز الليزر بوساطة الكهرباء ترتفع طاقة ذراتها من المستوى الأدنى إلى المستوى الأعلى ،وتعاود الانخفاض إلى مستوى الطاقة الأدنى مرورا بالمستوى الأوسط نتيجة عدم استقرار الجسيمات الواقعة في مسار الطاقة، عندها تنبعث الفوتونات التي تعطي رنينا في جهاز الليزر وتخرج من الجهاز بطاقة كبيرة وصلت أقصى ما وصلت إليه 1700 مليون ميجاواط ويتم التفاعل في ثلاثة على عشرة ملايين ثانية وضغطها مليون وخمسين الف كيلو جرام على السنتيمتر المربع ودرجة الحرارة بين 100-200 الف درجة. ويأمل العلماء باستعمال تلك الطريقة في التوصل إلى الاندماج النووي للعناصر الخفيفة مثل الهيدروجين الثقيل والتريتيوم والليثيوم بغرض إنتاج الطاقة الكهربائية.
وتستخدم أنواع من أجهزة الليزر كالموصوفة أعلاه ولكن تعمل بطاقات أقل، تصل حرارتها إلى بين 1000 و 1800 درجة مئوية في الصناعة في قطع ألواح الصلب، قد يصل سمك اللوح منها 3 سنتيمتر. وميزتها أنها تقطع بدقة متناهية حيث يُوجه جهاز الليزر بوساطة الحاسوب.
ومن استخدامات الليزر لحام المواد الصلبة والنشطة والمواد التي تتمتع بدرجة انصهار عالية مع امتيازها بدقة التصنيع بسبب إطلاقها لحزمة كثيفة ضيقة مركزة، كما تستطيع أشعة الليزر فتح ثقب قطره 5 ميكرومتر خلال 200 ميكروثانية في أشد مواد المعمورة صلابة (الماس والياقوت الأحمر والتيتانيوم) وبفضل قصر مدة التصنيع لا يحدث أي تغير في طبيعة المادة.
كما لها استخدام مهم آخر وهو قياس المسافات بدقة متناهية، سواء المسافات القصيرة أو الطويلة. وأشعة الليزر تستطيع قياس عشرة امتار دون إحداث خطأ يتجاوز واحد على عشرة آلاف من المتر.كما استخدمت أشعة الليزر في تحديد بعد القمر عن الأرض. وقد تم ذلك في في السبعينبات حيث وضع رواد الفضاء على القمر مرآة لعكس الليزر عند سقوطه عليها، وبعد ذلك وُجه شعاع ليزر من الأرض إلى القمر وبانعكاسه على المرآة على سطح القمر وعودته إلى الأرض استطاع العلماء حساب بعد القمر عن الأرض بدقة لم يتوصلوا إليها من قبل.
وهي تستخدم أيضا في تحديد الأهداف بدقة بالغة جدا، حيث أن كان الهدف على مسافة 20 كم ووجهنا شعاع ليزر فسوف ينحصر مقطع الشعاع في دائرة ضوئية قطرها 7 سم فقط. وإذا أطلقت إلى القمر فسيكون قطر الدائرة المشكلة 3,2 كم فقط.
وتجري في أمريكا أبحاثا هائلة لاستخدام الليزر ذو طاقة عالية جدا لتدمير الصواريخ المعادية عاليا ًً في الفضاء قبل وصولها إلى أمريكا، واستطاعوا تحقيق بعض النجاح على هذا الطريق ولكن الأبحاث لا زالت مستمرة ،أولا لإتقان هذه التكنولوجيا الجديدة، ثم بناء شبكة عظمي لاكتشاف الصواريخ المعادية حين انطلاقها، ويتبع ذلك توجيه أجهزة الليزر القوي (أو سلاح الليزر) على الصاروخ المعادي لتدميره في الفضاء، وتتضمن هذه التكنولوجيا أيضا استخدام الإقمار الصناعية وقيامها بدور في هذا النطاق. وقد رصدت الولايات المتحدة أموالا باهظة لإحداث تقدم في هذا المشروع.
الليزر

الأجهزة التي ينبعث منها الميكروويف وترددات الراديو يتم الرمز إليها " مازر "، وفي الأدبيات الفنية في وقت مبكر، وبخاصة الباحثين في مختبرات بيل للهاتف، وكانت تسمى أيضا الليزر الضوئية مازر، وهو مصطلح شائع في الوقت الراهن، علاوة على ذلك، منذ عام1998، اعتمدت مختبرات بيل استخدام الليزر, الليزر كلمة هو غير دقيق في بعض الأحيان يستخدم لوصف غير الليزر ضوء التكنولوجيا، على سبيل المثال متماسكة المصدر ذرة الدولة هو الليزر ذرة.
من اليسار إلى اليمين : أشعة غاما، والأشعة السينية، الأشعة فوق البنفسجية، الطيف المرئي، الأشعة تحت الحمراء، الموجات، موجات الراديــــــو.
تصميم الليزر

المكونات الرئيسية:-
مكاسب متوسطة
الليزر ضخ الطاقة
ارتفاع العاكس
المخرجات مقرنة
شعاع الليزر
بناء اليزر

الليزر يتكون من مكاسب متوسطة داخل تجويف عالية الإنعكاس الضوئي، وكذلك وسيلة لتوفير الطاقة للحصول على المتوسط. على المديين المتوسط هو مكسب مادي مع الخصائص التي تسمح لها تضخيم الضوء عن طريق الانبعاث المستحث.. في أبسط أشكالها، تجويف يتكون من اثنين من المرايا ترتيب من هذا القبيل على ضوء ذلك مستبعد جيئة وذهابا، وفي كل مرة يمر من خلال مكاسب متوسطة.. عادة واحدا من اثنين من المرايا مقرنة الإنتاج هو شفاف كليا، وشعاع الليزر المنبعث من خلال هذه المرآة. و ضوء محدد الطول الموجي الذي يمر عبر المتوسط هو كسب تضخيم (الزيادات في السلطة)، والمرايا المحيطة ضمان أن معظم ضوء يجعل يمر كثير من خلال كسب المتوسط، يجري تضخيمها بشكل متكرر. جزء من الضوء الذي هو بين المرايا (وهذا هو، داخل تجويف) يمر عبر مرآة شفافة جزئيا ويهرب بوصفها شعاع ضوء. عملية توريد الطاقة اللازمة لتضخيم ما يسمى الضخ.. الطاقة وعادة ما تزود بوصفه التيار الكهربائي أو الضوء في طول موجة مختلفة. قد يكون ضوء هذه المقدمة من مصباح فلاش أو ربما آخر ليزر. الأكثر عملية ليزر تحتوي على العناصر التي تؤثر على خصائص إضافية، مثل الطول الموجي للضوء المنبعث وشكل شعاع.
فيزياء الليزر

وقال ليزر الهليوم نيون مظاهرة في مختبر في جامعة باريس هن الا أشعة المتوهجة في منتصف الكهربائية المنتجة تقوم بتفريغ ضوء كثير بنفس الطريقة كما في ضوء النيون. هو مكاسب المتوسطة الذي من خلالها الليزر يمر، لا شعاع الليزر في حد ذاته، وهو أمر واضح هناك. الصلبان وشعاع الليزر في الهواء، ويمثل النقطة الحمراء التي تظهر على الشاشة إلى اليمين.
طيف ليزر الهليوم نيون يظهر نقاء عالي جدا للطيفية الجوهرية إلى ما يقرب من جميع أشعة الليزر.مقارنة مع الابتعاثية الواسعة نسبيا الطيفية لانبعاث ضوء الصمام الثنائي. والمتوسطة للحصول على ليزر تعتبرمن المواد الخاضعة للنقاء، والحجم، والتركيز، والشكل، والذي يضاعف من الحزم من قبل عملية الانبعاث المستحث.ولذالك لأي دولة : الغاز، سائلة، صلبة أو البلازما. المتوسطة هي كسب مضخة تمتص الطاقة، مما يثير بعض الإلكترونات إلى أعلى طاقة "متحمس". والجزيئات يمكن ان تتفاعل مع الضوء على حد سواء عن طريق امتصاص الفوتونات، أو عن طريق انبعاث الفوتونات. الانبعاثات يمكن أن تكون عفوية أو حفز. في الحالة الأخيرة، الفوتون المنبعث في نفس الاتجاه على ضوء أن يمر بها. عندما يكون عدد الجزيئات في دولة واحدة متحمس يتجاوز عدد الجسيمات في بعض انخفاض طاقة الدولة، عكس السكان يتحقق ومقدار الانبعاث المستحث بسبب الضوء الذي يمر عبر أكبر من كمية الاستيعاب.. وبالتالي، وعلى ضوء يتم تضخيمه. بواسطة نفسها، وهذا يجعل من مكبر للصوت البصرية.. عندما وقع بصري مكبر للصوت وضعت داخل تجويف بصري الرنانة، واحد يحصل على الليزر في ضوء تولد عن طريق الانبعاث المستحث هي مشابهة جدا لإشارة الدخل من حيث المرحلة الطول الموجي، والاستقطاب. وهذا يعطي ضوء الليزر تماسكها المميزة، ويسمح ذلك للحفاظ على الاستقطاب موحدة وأحادية اللون في كثير من الأحيان التي وضعتها التصميم البصري تجويف. التجويف البصري، وهو نوع من تجويف مرنان، يحتوي على شعاع من الضوء متماسك بين السطوح العاكسة بحيث يمر الضوء من خلال وسيلة كسب أكثر من مرة قبل أن ينبعث من فتحة الإخراج أو فقدت لحيود أو الاستيعاب. في ضوء تداولها من خلال تجويف، مرورا المتوسطة كسب، إذا كسب (التضخيم) في المتوسط الذي هو أقوى من الخسائر مرنان، لا يمكن للسلطة على ضوء تعميم ترتفع أضعافا مضاعفة.. ولكن في كل حال الانبعاث المستحث بإرجاع الجسيمات من حالة متحمس للدولة الأرض، والحد من قدرة متوسطة لاكتساب مزيد من التضخيم.. عندما يصبح هذا التأثير القوي، فإن المكسب هو ان يكون المشبعة.. ميزان القوى مضخة ضد التشبع مكاسب وخسائر تجويف ينتج قيمة التوازن في السلطة ليزر داخل التجويف، وهذا التوازن الذي يحدد النقطة التي تعمل ليزر.. إذا اختارت السلطة مضخة صغيرة جدا، فإن المكسب ليس كافيا للتغلب على الخسائر مرنان، والليزر سوف تنبعث القوى فقط خفيفة صغيرة جدا..الحد الأدنى للضخ الطاقة اللازمة لبدء العمل ليزر يطلق على عتبة. المتوسطة كسب سيعظم أي الفوتونات يمر عليه، وبغض النظر عن الاتجاه، ولكن فقط للفوتونات تتوافق مع تجويف إدارة لتمرير أكثر من مرة من خلال المديين المتوسط وحتى يكون التضخيم الكبير شعاع في تجويف والإخراج من شعاع الليزر، وإذا كانت تحدث في الفضاء الحر بدلا من الدليل الموجي (كما هو الحال في الضوئية الليزر الألياف)، هي، في أفضل الأحوال، وانخفاض أجل غاوسي الحزم. lasers). إذا كان الشعاع ليس الترتيب المنخفض شكل غاوسي، وطرق عرضية من الشعاع لا يمكن أن توصف بأنها تراكب هيرميت—غاوسي أو اجير - غاوسي أشعة (ليزر مستقرة تجويف).. مرنانات الليزر غير المستقرة من جهة أخرى، وقد تبين أن إنتاج فركتل على شكل أشعة. والحزم قد يكون عاليا موازى، والذي يتم بالتوازي دون متباينة.. ومع ذلك، يمكن شعاع موازى تماما لا يمكن إنشاؤها، وذلك بسبب الانحراف.. شعاع موازى يظل على مسافة والتي تختلف مع مربع قطر الشعاع، وتتباعد في نهاية المطاف في زاوية وهي تختلف عكسيا مع شعاع قطره. وهكذا، تم إنشاؤها بواسطة شعاع ليزر صغيرة المختبر مثل ليزر الهليوم نيون ينتشر ل على بعد 1.6 كم (1 ميل) قطرها إذا أشرق من الأرض إلى القمر50 وبالمقارنة، فإن ناتج نموذجي ليزر اشباه الموصلات، وذلك بسبب قطرها صغير، يحيد تقريبا حالما يترك فتحة، في زاوية من أي شيء تصل إلى 50 درجة. ومع ذلك، يمكن أن تتحول هذه الحزمة أن تكون متباينة في شعاع موازى من خلال العدسة. في المقابل، على ضوء من مصادر غير ضوء الليزر لا يمكن أن يكون عن طريق موازى البصريات كذلك. على الرغم من أن ظاهرة الليزر اكتشفت بمساعدة فيزياء الكم، فإنه ليس بالضرورة أكثر ميكانيكا الكم من مصادر الضوء الأخرى.. يمكن ان العملية ليزر الإلكترون الحر يمكن تفسيرها دون الرجوع إلى ميكانيكا الكم. خراج الليزر قد تكون مستمرة ثابتة سعة الإنتاج المعروفة باسم (الأسلحة الكيميائية أو موجة مستمرة)، أو على شكل نبضات، وذلك باستخدام تقنيات سؤال والتبديل،، أو الحصول على التبديل. نابض في العملية، لا يمكن تحقيق أعلى بكثير من الذروة تكون القوى بعض أنواع الليزر، مثل أشعة الليزر، وليزر صبغ الحالة الصلبة يمكن أن تنتج الضوء على طائفة واسعة من الأطوال الموجية، وهذه الخاصية يجعلها مناسبة للغاية لتوليد نبضات قصيرة من الضوء، على أمر م قليلة (10 -15) ق (ليزر صبغ الحالة الصلبة).
أنواع ومبادئ تشغيل الليزر

موجات من الليزر متوفرة تجاريا. أنواع الليزر المبينة أعلاه تعطي خطوط الليزر المتميزة وطول الموجة. ونذكر أدناه أنواع الليزر التي تصدر ضوءا في نطاق الموجة الطويلة، والتقنية المتبعة واللون ونوع مادة الليزر.
الليزر الغازي

. تستخدم غازات كثيرة لإنتاج شعاع الليزر، وهي تستخدم في أغراض كثيرة. . (HeNe) ليزر الهيليوم النيون الذي ينبعث في مجموعة متنوعة من الموجات في نطاق 633 نانومتر، وهو شائع في التعليم نظرا لتكلفتها المنخفضة.
ليزر ثاني أكسيد الكربون

يمكن أن ينبعث بقدرة عدة مئات كيلووات عند 9.6 ميكرومتر و 10.6 ميكرومتر، وغالبا ما تستخدم في صناعة القطع واللحام. تبلغ كفاءة ليزر ثاني أكسيد الكربون أكثر من 10 ٪.
ليزر أيون الأرجون

ينبعث ضوء في نطاق طول الموجة من 351 نانومتر إلى- 528.7 نانومتر. اعتمادا على البصريات وأنبوب الليزر، وعلى عدد مختلف من الخطوط الصالحة للاستعمال، لكن الخطوط الأكثر شيوعا هي 458 نانومتر و 488 نانومتر و514.5 نانومتر. والنيتروجين عرضية التفريغ الكهربائي في الغاز عند الضغط الجوي. الليزر الغازي رخيص والأشعة فوق البنفسجية الناتجة لها طول موجة 337.1 نانومتر.
. المعادن يزر ايون هي ليزر الغاز التي تولد موجات الأشعة فوق البنفسجية العميقة. الهليوم—فضية (HeAg) 224 نانومتر والنيون—النحاس (NeCu) 248 نانومتر مثالين. y. هذه الليزر بشكل خاص ls التذبذب الضيقة لأقل من 3 غيغاهيرتز، مما يجعلهم مرشحين للاستخدام.
الليزر الكيميائي

. الليزر الكيميائية تعمل بواسطة تفاعل كيميائي، ويمكن أن تحقق القوى عالية في عملية مستمرة، فعلى سبيل المثال، في ليزر فلوريد الهيدروجين (2700-2900 نانومتر) وفلوريد الديوتيريوم الليزر (3800 نانومتر) في رد فعل هو مزيج من الهيدروجين أو الديوتريوم الغاز مع نواتج الاحتراق من الاثيلين في ثلاثي فلوريد النتروجين.. كانوا اخترعها جورج C. بيمنتل.
ليزر الجوامد

مواد الليزر الصلبة تحتوي في العادة على "المنشطات" حيث تشوب بلورة أحادية بالأيونات التي توفر الطاقة اللازمة. وعلى سبيل المثال، كان أول ليزر يعمل هوليزر الروبين وهو مصنوع من بلورة الياقوت (الكروم - أكسيد الألمنيوم). كذلك يستخدم الكروم أو النيوديميوم كمشوبات. وينتمي إلى فئة ليزر الجوامد أيضا ألياف الليزر، باعتبارها وسيلة فعالة وعملية ،وهي تستخدم في الكتابات على المصنوعات وأجزائها، كما تستخدم في لحام المعادن.
ليزر اشباه الموصلات

هي نوع من أنواع ليزر الجوامد، ولكن في المصطلحات العرفية الليزر "ليزر الحالة الصلبة" تستثني اشباه الموصلات من هذا الاسم.
النيوديميوم هو مشترك تشويب في مختلف البلورات الأحادية، بما في ذلك إيتيريوم (الثانية : ايفو 4)، إيتيريوم فلوريد الليثيوم (الثانية : YLF) وإيتيريوم الألومنيوم العقيق (الثانية : ان دي). كل هذه المشوبات يمكن ان تنتج ليزر عالي بلنسبة إلى طيف الأشعة تحت الحمراء بطول موجة 1064 نانومتر. وهي تستخدم لقطع المعادن واللحام ووسم المعادن والمواد الأخرى، وأيضا في التحليل الطيفي ولإعادة ضخ صبغة الليزر.
ليزر شبه الموصلات أيضا شائعة الاستعمال في ترددات أو أطوال موجة مختلفة، تستهدم لإنتاج الضوء 532 نانومتر (الأخضر، مرئيا)، 355 نانومتر الأشعة فوق البنفسجية و 266 نانومتر (الأشعة فوق البنفسجية) عندما يكون ضوء تلك الموجات مطلوبا . إتيربيوم، هولميوم، الثوليوم، والإيربيوم هي الأخرى مشتركة في ليزر الجوامد في النطاق 1020-1050 نانومتر. إتيربيوم يستخدم في بلورات مثل روب واي بي دي :، روب واي :، روب واي، روب واي : أنظمة هوائية، روب واي : بنين، روب واي : CaF2، وعادة ما تعمل في مختلف أنحاء 1020-1050 نانومتر. فهي فعالة جدا ويمكن أن تعمل بالطاقة العالية بسبب عيب صغير الكم ارتفاع قوى للغاية في البقول قصير جدا لا يمكن أن يتحقق مع روب واي بي دي :. هولميوم - مخدر يغ بلورات تنبعث منها في 2097 نانومتر وشكل فعال الليزر التي تعمل على أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء بقوة تمتصه الأنسجة الحاملة للمياه.. من هو، ان دي عادة ما تعمل في وضع نابض، ومرت عبر الألياف الضوئية الأجهزة الجراحية للمفاصل تطفو على السطح، وإزالة تسوس من الأسنان، وتتبخر والسرطانات، ويطحنون الكلى والمرارة الحجارة.
ليزر الاشعة تحت الحمراء

يستخدم ليزر الأشعة تحت الحمراء عادة كطيف ذو نبضة قصيرة جدا.ليزر التيتانيوم - الياقوت مشوّب (تي : الياقوت) تنتج غاية القيود الحرارية في ليزر الحالة الصلبة تنشأ عن السلطة صفهم المضخة التي تتبدى في شكل حرارة والطاقة الطاقة الصوتية. هذه الحرارة، وعندما يقترن الحرارية العالية البصرية معامل (د ن / د تي) يمكن أن تؤدي إلى يصور فوتوغرافيا الحرارية، فضلا عن انخفاض كفاءة الكم.. يمكن لهذه الأنواع من المسائل يمكن التغلب عليها عن طريق الصمام الثنائي رواية أخرى، ضخت ليزر الحالة الصلبة، الصمام الثنائي ضخ رقيقة قرص ليزر.. القيود الحرارية في هذا النوع من الليزر يمكن تخفيفها باستخدام هندسة الليزر المتوسطة التي سمك هو أصغر بكثير من قطر شعاع مضخة.. هذا يسمح لمزيد من الانحدار حتى الحرارية في المواد. قرص ليزر رقيقة وقد ثبت أن تنتج ما يصل إلى مستويات كيلووات من الكهرباء.
استخدامات اليزر

لليزر تتراوح في حجمها من ليزر ديود المجهرية (أعلى) مع العديد من التطبيقات، على ملعب لكرة القدم الحجم النيوديميوم. ليزر الزجاج (أسفل) تستخدم لالانصهار بالقصور الذاتي الحبس، الأسلحة النووية وغيرها من بحوث الطاقة العالية الكثافة تجارب الفيزياء
تطبيقات الليزر

. عندما تم اختراع الليزر في عام 1960، كانت تسمى "البحث عن حل للمشكلة". [23]) ومنذ ذلك الحين، لأنها أصبحت في كل مكان، وإيجاد أداة في الآلاف من تطبيقات متنوعة للغاية في كل قسم من المجتمع الحديث، بما في ذلك الإلكترونيات الاستهلاكية، المعلومات التكنولوجيا، العلوم، الطب، الصناعة، لإنفاذ القانون، والترفيه، والعسكرية.. . أول تطبيق لأشعة الليزر وضوحا في الحياة اليومية للسكان عامة كان السوبر ماركت الباركود ماسحة ضوئية، وأدخلت في عام 1974. لاعب، أدخلت في عام 1978، كان أول نجاح المنتجات الاستهلاكية لتشمل ليزر، ولكن القرص المضغوط لاعب كان أول ليزر مجهزة الجهاز ليصبح حقا مشتركا في بيوت المستهلكين، بدءا من عام 1982، بعد وقت قصير من طابعات الليزر.
بعض التطبيقات الأخرى

-FFالطب : الجراحة دون دم، وتضميد الجراح الليزر والعلاج الجراحي، حصى الكلى، العلاج، وعلاج العيون، وطب الأسنان -الصناعة : قطع واللحام والمواد المعالجة الحرارية، مما قطع -الدفاع : تمييز الأهداف، وتوجيه الذخائر، الدفاع الصاروخي، مضادة الكهربائية الضوئية الرادار، المسببة للعمى قوات العدو. -البحث : التحليل الطيفي، التذرية الليزر، الصلب ليزر، ونثر ليزر، التداخل بالليزر، ليدار -تطوير المنتجات / التجارية : طابعات الليزر، الأقراص المدمجة، ماسحات الباركود، الحرارة، مؤشرات ليزر، الصور المجسمة.
الليزر والاسلحة

. أشعة الليزر هي المشهورة كما نظم الأسلحة المستخدمة في أفلام الخيال العلمي، ولكن أسلحة الليزر الفعلية ليست سوى بداية لدخول السوق، وفكرة عامة عن شعاع الليزر والأسلحة هي التي تضرب هدفا مع قطار للنبضات قصيرة من الضوء.. والتبخر السريع والتوسع في السطح يسبب صدمة أن الضرر الهدف. . الطاقة اللازمة لمشروع رفيع المستوى من شعاع الليزر من هذا النوع يصعب على السلطة الحالية تكنولوجيا الهاتف النقال. الجمهور النماذج هي التي تعمل كيميائيا ليزر الغاز الحيوي . ليزر للجميع ولكن القوى أدنى يمكن أن تستخدم في الأسلحة تعجيزية، من خلال قدرتها على إنتاج مؤقتة أو دائمة فقدان الرؤية بدرجات متفاوتة في حين تهدف إلى العينين. درجة، والطابع، ومدتها ضعف الرؤية الناجم عن التعرض لضوء الليزر العين يختلف مع السلطة من الليزر، والطول الموجي (ق)، والموازاة من الشعاع، التوجه الدقيق للشعاع، ومدة التعرض.. ليزر حتى من جزء من الواط في السلطة يمكن ان تنتج فوري ودائم فقدان الرؤية في ظل ظروف معينة، مما يجعل من هذا القبيل ليزر غير محتمل ولكن تعجيزية الأسلحة الفتاكة.. العائق المدقع أن الليزر التي يسببها العمى يمثل يجعل استخدام الليزر حتى الأسلحة غير القاتلة المثيرة للجدل من الناحية الأخلاقية، والأسلحة المصممة لإحداث العمى قد حظرت على البروتوكول المتعلق بأسلحة الليزر المسببة للعمى.. القوات الجوية الأمريكية تعمل حاليا على الشابة - 1 الليزر المحمول جوا، التي تقام في طائرة من طراز بوينج 747، لإسقاط صواريخ باليستية العدو على أرض العدو. في مجال الطيران، ومخاطر التعرض لأشعة الليزر الأرضية عمدا بهدف الطيارين قد نمت إلى حد أن سلطات الطيران المدني لديها إجراءات خاصة للتعامل مع هذه المخاطر. . يوم 18 مارس 2009 شركة نورثروب غرومان أعلن أن مهندسيها في ريدوندو بيتش قد تم بناؤه واختباره بنجاح ليزر قادرة على إنتاج الكهرباء من 100 كيلوواط / شعاع من الضوء، قويا بما يكفي لتدمير طائرة أو دبابة جهاز ليزر كهربائية قادرة من الناحية النظرية، وفقا لبراين ستريكلاند، مدير لجيش الولايات المتحدة ’ق المشتركة السلطة العليا ليزر الحالة الصلبة البرنامج، ليتم تركيبه في أي طائرة أو سفينة أو مركبة لأنها تتطلب مساحة أقل بكثير لدعم من المعدات الليزر الكيميائية.]

المرجع ليزر/ http://ar.wikipedia.org/wiki/ .

وهاك
ليزر الإلكترون الحر.

يعتبر ليزر الإلكترون حُرِّ (بالإنجليزية:Free-electron laser) الليزر الذي يَشتركُ في نفس الخصائص البصريةِ كأي ليزر تقليدي مثل إرسال شعاع يَشْملُ الإشعاعِ الكهرومغناطيسيِ المتماسكِ الذي يُمْكِنُ أَنْ يَصلَ إلى قوَّةَ عاليةَ، لكن يجب استخدام بَعْض مبادئِ التشغيل المختلفةِ لتَشكيل الشعاعِ. على خلاف الغازِ، السائل، أَو ليزر الحالة الصلبةِ مثل ليزرِ دايود،الذي تكون فيها الالكترونات مثارة في الحالةِ الذرّيةِ أَو الجزيئيةِ المقيدة، ويستخدم ليزر الإلكترون الحر شعاع الكتروني نسبى كالوسط الذي يَتحرّكُ بحرية خلال تركيب مغناطيسي،ومن ثم مصطلح الإلكترون الحر . ّ يمتلك ليزر الإلكترون الحُرَّ مدى الترددِ الأوسعِ من اى نوع ليزر آخر، ويُمكنُ أَنْ يَكُونَ على نحو أكثر اتساعا و يَتراوحُ حالياً طوله الموجى مِنْ المايكروويف، خلال إشعاع التتراهيرتزِ والأشعة تحت الحمراءِ ، إلى الطيفِ المرئيِ ،و إلى الأشعة فوق البنفسجيِ، و إلى الأشعة السينيةِ . لقد تم اختراع ليزر الإلكترون الحر مِن قِبل جون مادي في عام 1976 في جامعةِ ستانفورد. انطلق العملُ مِنْ بحثِ عملَ مِن قِبل (هانز موتز) الذي اقترحَ الترتيبَ المتمايلَ المغناطيسيَ الموجود في قلبِ ليزر الإلكترون الحُرِّ. استعمل (مادي) عديد منالأشعة إلكترونية متمايلة و بطول 5 أمتاراً لتَضْخيم إشارة. مباشرة بعد ذلك، مختبرات أخرى بالمعجّلاتِ بَدأتْ بتَطوير مثل هذا الليزر
خلق الشعاع :

رسم تخطيطي للعملية في ليزر الإلكترون حُرِّ لتكوين ليزر الإلكترون الحر فان شعاع الالكترونات تزاد سرعته حتى تصل إلى سرعة الضوء تقريبا (تقنيا المعروفة بـــ السرعة النسبية). يمر الشعاع خلال ليزر الإلكترون الحر مُذَبذب على شكل دوري ,ويقطع حقل مغناطيسي , وينتج من ترتيب مغناطيسات مع الأقطاب المتناوبة ضمن تجويف الليزر على طول طريق الشعاع كما يدعى هذا الصف من المغناطيسات أحيانا بــ "المتمايل" لأنه يجبر الالكترونات على اتخاذ شكل جيب الزاوية في طريقها . ينتج عن زيادة سرعة الالكترونات على طول الطريق في إطلاق الفوتون . منذ انبعاث حركةِ الإلكترون في المرحلةِ بحقلِ الضوءِ ، اضيفُت الحقولَ سوية بشكل متماسك. منذ انبعاث حركةِ الإلكترون في المرحلةِ بحقلِ الضوءِ ، اضيفُت الحقولَ سوية بشكل متماسك.بينما يسبب الإشعاع المتموج الإشعاع المستقل للالكترونات و عدم استقرار في شعاعِ الإلكترون يَنْتجُ مِنْ تفاعلاتِ تذبذباتِ الالكترونات في المتموجات والإشعاع الذي ينبعث يؤدى إلى تكوين حزم من الالكترونات التي توصل الإشعاع في المرحلة إلى بعضهم البعض. يمكن للطول الموجى للضوء المنبعث أن يُنغّمَ بسهولة بتعديل طاقةِ شعاعِ الإلكترون أَو قوّةَ الحقلِ المغناطيس للتمويجات .
المعجلات :

اليوم, يَتطلّبُ ليزرَ الإلكترون الحُرِّ استعمال معجّلِ إلكترون بحِمايته المرتبطةِ، كما عُجّلَ الإلكترونات خطر إشعاعِ. هذه المعجّلاتِ تُشغّلُ نموذجياً مِن قِبل (الكليسترونات)، التي تَتطلّبُ تجهيز فرق جهد عاليِ. عادة، شعاع الإلكترون يجب أنْ يُبقي في الفراغ الذي يَتطلّبُ استعمال المضخاتِ العديدةِ على طول طريقِ الشعاعَ. بينما هذه الأجهزةِ ضخمةُ وغاليةُ،كما يُمْكِنُ لليزر الإلكترون الحُرِّ أَنْ يُنجزَ سلطاتَ بالغة الذروةَ و عاليةَ جداً، والأنواع المختلفة مِنْ ليزارات الالكترونات الحرة يَجْعلُهم مطلوبين جداً في عِدّة مجالات، تتضمن التشخيصِ الطبيِ والاختبار غيرِ التدميريِ. الأشعة السينية في ليزر الالكترونات الحرة : قلة المرايا المناسبةِ في فوق البنفسجيةِ الشديدة وأنظمةِ الأشعة السينيةِ يَمْنعانِ عمليةَ مُذَبذِبِ ليزر الإلكترون الحر ؛ ولذلك، لابدّ أن يكون هناك تكبير مناسب على طريق فردى مِنْ شعاعِ الإلكترون خلال تموج لجَعْل الليزر نافع. ويَستعملُ ليزرُ الأشعة الالكترونية الحرة السينية تمويجات طويلة. المبدأ الاساسى للنبضاتِ الشديدة مِنْ ليزرِ الأشعة السينيةَ يَكْمنُ في مبدأِ الإشعاعِ المُضَخَّمِ الذاتيِ التلقائيِ (إس أي إس إي)، الذي يُؤدّي إلى حزم من الإلكترونات . بداية كُلّ الإلكترونات مُوَزَّعة بانتظام وهم يَبْعثونَ إشعاعَ تلقائيَ متفكّكَ فقط. خلال تفاعلِ هذا الإشعاعِ وتذبذباتِ الإلكترونات، يَنجرفونَ إلى حزم ضوئية مفصولة مِن قِبل نظير مسافةِ إلى طولِ موجة إشعاعِ واحد. خلال هذا التفاعلِ، كُلّ الإلكترونات تَبْدأُ ببَعْث إشعاعِ متماسكِ في هذا الطور. بكلمة أخرى، كُلّ الإشعاع المَبْعُوث يُمْكِنُ أَنْ يُعزّزَ نفسه بشكل مثالي حيث موجة تُتوّجُ ومنخفضات موجةِ تُركّبُ دائماً على أحدهما الآخر في أفضل طريقِ محتملِ. هذا يُؤدّي إلى زيادةِ طبيعية مِنْ قوَّةِ الإشعاعِ المَبْعُوثةِ، و يُؤدّي إلى كثافةِ الشعاعِ العاليةِ أمثلة لتشغيل الوسائلِ على مبدأِ (إس إي إس إي) ليزر الالكترونات الحرة يَتضمّنانِ:- 1- ليزرَ الإلكترون الحُرَّ في هامبورغ ، 2- مصدر ضوء (ليناك) المتماسك (إل سي إل إي) في مختبرِ معجّلِ (إس إل أي سي) الوطني، 3- ليزر إلكترون الأشعة السينيةِ الحُرِّ الأوروبيِ، توجد مشكلة واحدة مَع ليزر الالكترونات الحرة (إس أي إس إي) هي قلةُ التماسكِ المؤقت بسبب مشاكل بداية العملية. لتَفادي هذا، يُمْكِنُ أَنْ يتم توزيع ليزر الالكترونات الحرة مَع ليزر آخر منغّمَ إلى رنينِ ليزر الالكترونات الحرة مثل هذه البذرةِ المتماسكةِ بشكل دنيوي يُمْكِنُ أَنْ تُنتَجَ بالوسائلِ الأكثرِ تقليدية، مثل بالجيلِ العاليِ المتناسقِ (إتش إتش جي) يَستعملُ نبضةَ ليزرِ بصريةِ . هذا يُؤدّي إلى التكبيرِ المتماسكِ مِنْ الإشارةِ الداخلة؛ في الواقع، جودة الليزرِ الناتجَ مُمَيَّزةُ بما داخله. بينما (إتش إتش جي) متوفرة في أطوالِ موجية أقل من الموجات فوق البنفسجيةِ المتطرّفةِ، كما يعتبر البَذْر حالياً لَيسَ عمليَ في أطوالِ موجة الأشعة السينيةِ بسبب قلةِ ليزرِ الأشعة السينيةِ التقليديِ.
التطبيقات الطبية :

بحث مِن قِبل الدّكتورِ جلين إدواردز والزملاءِ في مركزِ (إف إي إل) جامعة (فاندربيلت) في عام 1994 وَجدوا تلك الأنسجةِ الناعمةِ مثل جلدِ، قرنية، ونسيج المخ يُمْكِنُ أَنْ يُقْطَعَ، أَو يُستأصلَ، باستعمالُ ليزر الإلكترون الحر ذات أطوالَ موجة حول 6.45 مايكرو متر بأقل ضرر ناتج للأنسجة المحيطة . هذا قادَ إلى أبحاث ذات مدى ابعد وفي النهاية جراحاتِ على البشرِ، في أول استعمال ليزر إلكترون حُرِّ.وكانت البداية في 1999، واستخدم الدكتور (مايكل كوبلياند) والدكتور (بيتر كونارد) تأسيس (كيك) بادخار غُرَفَ تشغيل ليزر الالكترونات الحرة في مركزِ (فاندربيلت إف إي إل) وقاموا بأداء ثلاث جراحات التي فيها استأصلوا أورام الورم السحائي الدماغية. بدأت الدّكتورةَ (كارين جوس) والدّكتورة (لويز ماون) في عام 2000 أداء خمس عملياتِ تَتضمّنُ قطع نافذة في غمدِ العصبِ البصريِ، لاختبار كفاءةِ تثقّيبِ غمدِ العصبِ البصريِ. هذه العملياتِ الثمانية أتت بما هو متوقّع بالنَتائِجِ و متّسقة مع المعيارِ الروتينيِ للعنايةِ وبفائدة إضافية مِنْ جراحةِ الليزرِ والضرر الإضافي الأقل ما يمكنِ. أي مراجعة ليزر الإلكترون الحر للاستعمالات الطبيةِ تُسلّمُ الطبعةِ الأولى لتطبيقاتِ ليزرِ . منذ هذه النَتائِجِ الناجحةِ، كانت هناك عِدّة جُهود لبِناء الليزرِ السريريِ الصغيرِ (تيونابل - تنغيم) في مدى من الـ6 إلى 7 مايكرو متر بتركيبِ وطاقةِ النبضِة لإعْطاء اقل ما يمكن من الضرر الإضافي في النسيجِ الناعمِ. في الاجتماع السنوي عام 2006 للمجتمعِ الأمريكيِ للطبِّ وجراحةِ الليزرِ (أي إس إل إم إس)، ذَكرَ الدّكتور (روكس أندرسن) من مختبرِ (ويلمان) للتصوير الطبي بكليّة (هارفارد) الطبيّةِ ومستشفى (ماسوشوستس العام) على التطبيقِ الطبيِ المحتملِ لليزرِ الإلكترون الحُرَّ في ذَوَبان الدهونِ بدون إيذاء جلدِ الخَنْق. وقد وُصِف أنّ في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراءِ،سُخّنَ بالليزرِ ماء في نسيجِ ، لكن في الأطوالِ الموجية المطابقة 915, 1210 و1720 نانومتر،تُسَخن الأسطح الدهنية الثانوية بشكل تفاضلي بقوة أكثر مِنْ الماءِ. التطبيقات المحتملة لهذا التحليل الحراري الضوئي الانتقائي (تسخن الأنسجة باستخدام الضوء) يَتضمّنُ الدمارَ الانتقائي لدهون الغدد الجلدية لمُعَالَجَة حبِّ الشباب، بالإضافة إلى الاستهداف الآخرِ للدهون المرتبطة بدهون الجسم بالإضافة إلى اللوحاتِ السمينةِ التي تُشكّلُ في الشرايينِ والتي يُمْكِنُ أَنْ تُساعدَ على مُعَالَجَة تصلب الشرايين وأمراض القلب.
التطبيقات العسكرية:

تعتبر تقنية ليزر الإلكترون الحر (عند القوة البحرية الأمريكيةِ) كمرشّح جيد لسلاحِ طاقةِ مُوَجَّهِ ضدّ الصّواريخِ. التقدّم الهامُ في مستويات طاقة ليزر الإلكترون الحر تزايدت (اثبت (توماس جيفيرسن) أن معجّلِ ليزر الإلكترون الحر أكثر مِنْ 14 كيلو وات) و يَجِبُ أَنْ يَكُونَ من المحتملَ بِناء نوع متعدّدِ الميجاوات المضغوطَ من أسلحة ليزر الإلكترون الحر.وقد أعلن مكتب البحثِ البحريِ في 9 يونيو/حزيران 2009 بأنّ مَنحتْ (رايثيون) عقد لتَطوير 100 كيلو وات ليزر إلكترون حر تجريبي.