MAKALAH PRESENTASI MATA KULIAH LASER DAN OPTIK
“APLIKASI LASER UNTUK INDUSTRI DAN MILITER”
OLEH :
Fauzan Syah Permana
(0853002)
PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER POLITEKNIK MADIUN
2011
I. PENDAHULUAN a.
Latar Belakang
Laser. tentu kata tersebut tidak asing lagi bagi kita. Saat ini, perangkat alat elektronik tersebut sudah banyak digunakan dalam industri-industri atau perusahaan-perusahaan. Dalam dunia industri, perangkat elektronika ini menjadi kebutuhan mutlak. Laser adalah cahaya yang Dikuatkan kemudian di stimulasi untuk menghasilkan
radiasi..
Dalam
lingkungan
industry
dan
militer,
Laser
memberikan kemudahan dalam melakukan pekerjaan. Dengan kata lain, laser merupakan alat yang digunakan untuk merubah suatu gelombang elektromagnetik dalam bentuk cahaya sehingga dapat membantu dalam melakukan tugas tertentu. b.
Rumusan Masalah
Terkait dari masalah yang ada, penulis dapat menarik sebuah rumusan masalah dalam makalah ini, yaitu : 1.
Pengetian laser.
2.
Sejarah Laser.
3.
Pengaplikasian Laser dalam industry dan bidang militer.
4.
Prinsip kerja laser.
c.Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang tersebut diatas maka dirasakan perlu adanya pembatasan masalah pada makalah ini. Dalam makalah ini penulis hanya membahas tentang aplikasi laser dan prinsip kerja laser secara garis besar.
d.
Tujuan
Secara umum tujuan pembuatan makalah ini tidak lain adalah untuk mengetahui pengertian laser dan pengaplikasiannya pada bidang militer dan industri. Selain itu, makalah ini disusun sebagai tugas dari mata kuliah laser dan optik.
II. PEMBAHASAN
a. Pengertian Laser
Laser atau Light Amplification Stimulated Emission Of Radiation atau dalam bahasa indonesia,
Cahaya yang Dikuatkan kemudian di stimulasi untuk
menghasilkan radiasi. biasanya dalam bentuk cahaya yang tidak dapat dilihat maupun dapat lihat dengan mata normal, melalui proses pancaran terstimulasi. Pancaran laser biasanya tunggal, memancarkan foton dalam pancaran koheren. Laser juga dapat dikatakan efek dari mekanika kuantum. Dalam teknologi laser, cahaya yang koheren menunjukkan suatu sumber cahaya yang memancarkan panjang gelombang yang diidentifikasi dari frekuensi yang sama, beda fasa yang konstan dan polarisasinya. Selanjutnya untuk menghasilkan sebuah cahaya yang koheren dari medium lasing adalah dengan mengontrol kemurnian, ukuran, dan bentuknya. Keluaran yang berkelanjutan dari laser dengan amplituda-konstan (dikenal sebagai CW atau gelombang berkelanjutan), atau detak, adalah dengan menggunakan teknik Q-switching, modelocking, atau gain-switching. Dalam operasi detak, dimana sejumlah daya puncak yang lebih tinggi dapat dicapai. Sebuah medium laser juga dapat berfungsi sebagai penguat optik ketika di-seed dengan cahaya dari sumber lainnya. Sinyal yang diperkuat dapat menjadi
sangat mirip dengan sinyal input dalam istilah panjang gelombang, fasa, dan polarisasi; Ini tentunya penting dalam telekomunikasi serat optik . Sumber
cahaya
umum,
seperti
memancarkan foton hampir ke seluruh
bola
arah,
lampu
incandescent,
biasanya melewati spektrum
elektromagnetik dari panjang gelombang yang luas. Sifat koheren sulit ditemui pada sumber cahaya atau incoherens; dimana terjadi beda fasa yang tidak tetap antara foton yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Secara kontras, laser biasanya memancarkan foton dalam cahaya yang sempit, ter polarisasi, sinar koheren mendekati monokromatik, terdiri dari panjang gelombang tunggal atau satu warna. Beberapa jenis laser, seperti laser dye dan laser vibronik benda-padat (vibronic solid-state lasers) dapat memproduksi cahaya lewat jangka lebar gelombang; properti ini membuat mereka cocok untuk penciptaan detak singkat sangat pendek
dari
cahaya,
dalam
jangka
femtodetik
(10-15 detik).
Banyak
teori mekanika kuantum dan termodinamika dapat digunakan kepada aksi laser, meskipun nyatanya banyak jenis laser ditemukan dengan cara trial and error.
b.
Sejarah Laser
Pada tahun 1917 Albert Einstein mengembangkan teori tentang laser (pada teori quantum) berdasarkan turunan dari teory max planc tentang radiasi. Konsep awal berasal dari kemungkinan adanya koeffisien absorbsi, Emisi Spontan dan emisi yang di stimulasi (di picu) pada radiasi elektromagnetik. kemudian Rudolf W. Ladenburg ( 1928) mengumumkan bahwa fenomena ini memang benar ada. fenomena ini dan juga absorbsi negativ.kemudian pada tahun 1939 Valentin A. Fabrikant memperkirakan bahwa kemungkinan emisi “short” wave dapat dikuatkan (bukan gelombang pendek tapi cenderung ke emisi spontan yang waktunya sangat pendek mungkin dalam orde nanosekon) in 1947, Willis E. Lamb and R. C. Rutherford menemukan spektrum emisi dari atom hidrogen dan dapat di demonstrasikan ke khalayak. 1950, Alfred Kastler mengusulkan untuk di lakukan penelitian tentang “optical Pumping” atau memompa elektron ke daerah yang memiliki energi lag lebih tinggi sehinnga saat relaksasi elektron akan di keluarkan foton dan hasil eksperimenya di laporkan 2 tahun kemudian oleh Brossel, Kastler, and Winter. 16 May 1960 , Theodore Maiman Laser pertama berhasil di fungsikan the Hughes Research Laboratories. Kemudian laser yang
sekarang sudah kita rasakan banyak manfaatnya yaitu untuk pemutar CD, DVD dsb.
c. Prinsip Kerja Laser
Laser dihasilkan dari proses relaksasi elektron. Pada saat proses ini maka sejumlah foton akan di lepaskan, berbeda dengan cahaya senter.Emisi pada laser terjadi dengan teratur sedangkan pada lampu senter emisi terjadi secara acak. Pada laser, emisi akan menghasilkan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Berbeda dengan lampu senter emisi akan mengasilkan cahaya dengan banyak panjang gelombang. Proses yang terjadi adalah elektron pada keadaan ground state mendapat energi kemudian statusnya naik menuju pita konduksi (penghantar) kemudian elektron tersebut kembali ke keadaan awal (ground state) diikuti dengan beberapa foton yang terlepas kemudian agar energi yang dibawa cukup besar maka dibutuhkan sebuah resonator . Resonator ini dapat berupa lensa atau cermin, yang sering digunakan adalah lensa dan cermin. ketika di dalam resonator maka foton-foton tersebut akan saling memantul terhadap dinding resonator sehingga cukup kuat untuk meninggalkan resonator tersebut. laser cukup kuat digunakan sebagai alat pemotong misalnya adalah laser CO2, laser yang kuat adalah tingkat pelebaranya rendah dan energi fotonya tinggi.
d.
Aplikasi Laser di bidang Industri dan Militer
banyak sekali aplikasi laser diantaranya sebagai laser pointer (untuk presentasi) laser untuk pelurus arah tembakan, Pemotong atau cutter yang sudah banyak digunakan di industri baja dan elektronik, laser hair Removal. untuk menghilangkan rambut. Ada juga laser untuk penyembuhan luka. Sedangkan aplikasi lain untuk industri, misalnya: a)
Spektroskopi
adalah teknik untuk menganalisa bahan yang sering digunakan dalam aplikasi ini adalah FTIR ( Fourier Transform Infra Red) menggunakan laser infra merah untuk di ukur tingkat serapan suatu bahan. kemudian dicocokan dengan tabel sehingga dapat diketahui bahan apa saja yang terkandung di dalam sampe yang diuji. b)
Material prosessing
Biasa digunakan untuk pemotong laser yang sering di gunakan adalah laser CO2. c)
Laser Pendingin
Laser sebagai pendingin mungkin memanfaatkan teknik ini. metode yang digunakan adalah atom trapping. metode dimana sejumlah atom diperangkap kedalam kotak yang telah dirangkai kedalam medan listrik dan medan magnet kemudian meradiasi panjang gelombang yang keluar, kemudian memperlambat mereka kemudian sinar ini menjadi dingin proses ini dikenal dengan Bose-Einstein Condensate. d)
Sistem telekomunikasi
fiber optik sebagai sistem transmisi data untuk mempercepat koneksi internet. e)
Pengukur Jarak
untuk mengetahui jarak bulan terhadap bumi dilakukan dengan metode ini karena kecepatan cahaya sudah diketahui maka dengan mengukur jeda waktu akan diperoleh besar jaraknya.
III.
PENUTUP
a. Kesimpulan
Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa Laser adalah sebuah Cahaya yang Dikuatkan kemudian di stimulasi untuk menghasilkan radiasi. Laser dihasilkan dari proses relaksasi elektron. Adapun Emisi pada laser terjadi dengan teratur dan memiliki panjang gelombang tertentu. Pengaplikasian dari laser adalah sebagai pointer, cutter, hair
removal,
spektroskopi,
material
prosessing,
laser
pendingin,
system
telekomunikasi, dan pengukur jarak.
b. Saran
Dengan adanya makalah ini sekiranya dapat dijadikan bahan acuan dalam penggunaan laser dengan benar dan sesuai kebutuhan. Makalah aplikasi laser di bidang industry dan militer bagi pembaca kurang begitu sempurna, untuk itu saran dan kritik yang membangun diperlukan untuk membenahi makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Conceptual physics, Paul Hewitt, 2002
2.
Charles H. Townes (2003). "The first laser". di dalam Laura Garwin and
Tim Lincoln. A Century of Nature: Twenty-One Discoveries that Changed
Science and the World . University of Chicago Press.
