לייזר לבן הוא סוג של מקור לייזר המייצר אור על פני כל הספקטרום הנראה (מאדום ועד סגול). בניגוד ללייזרים מסורתיים, אשר פולטים אור באורך גל בודד, לייזר לבן משתמש בטכניקות ספציפיות ליצירת אור הדומה לאור לבן. לייזר לבן מכונה לעתים קרובות לייזר "כמעט אור לבן", שכן טווח אורכי הגל שלו מכסה את כל הספקטרום הנראה, והוא יכול אפילו לכלול חלקים מהטווחים הקרובים לאינפרא אדום והאולטרה סגול.
תכונות עיקריות של לייזר לבן:
פלט ספקטרלי רחב: לייזר לבן יכול לכסות טווח ספקטרלי בין 400 ננומטר (סגול) ל-700 ננומטר (אדום), ולפעמים אפילו רחב יותר, ומפיק אור הדומה מאוד לאור לבן טבעי.
בהירות גבוהה: ללייזרים לבנים יש בהירות גבוהה במיוחד. בהשוואה למקורות אור רגילים, תפוקת האור שלהם מרוכזת ועוצמתית יותר.
מקור אור יחיד: לייזר לבן הוא מקור לייזר יחיד, בניגוד לשילוב של מספר מקורות אור רגילים, המציע קוהרנטיות וכיווניות גבוהים.
עקרון העבודה של לייזר לבן:
ניתן להפיק לייזרים לבנים באמצעות מספר שיטות:
לייזר לבן מבוסס פיזור: שיטה זו משתמשת במערך של לייזרים להפקת קרניים באורכי גל שונים. לאחר מכן משולבים אלומות אלו באמצעות מכשירים אופטיים מיוחדים (כגון סיבים או חומרים מפזרים) כדי ליצור ספקטרום הדומה לאור לבן.
לייזר לבן המרה פלואורסצנטי: שיטה זו משתמשת בלייזרים כחולים או סגולים כדי לעורר חומרים פלורסנטים מסוימים (כגון זרחנים או ציפויים פלורסנטים). חומרים אלו פולטים אור באורכי גל שונים, ובשילובם הם יוצרים אור לבן. דוגמה נפוצה היא לייזר כחול מלהיב זרחנים צהובים להפקת אור לבן.
לייזר לבן מבוסס סיבים: שיטה זו כוללת סיבים מסוממים ביסודות אדמה נדירים מיוחדים (כגון ארביום, איטרביום וכו'). הסיב נשאב באור להפקת אור פס רחב, ועל ידי שילוב מקורות לייזר שונים, נוצר פלט לייזר של אור לבן.
יישומים של לייזר לבן:
טכנולוגיית תצוגה: ניתן להשתמש בלייזרים לבנים במכשירי תצוגת לייזר (כגון טלוויזיות לייזר ומקרנים). סולם הצבעים הרחב והבהירות הגבוהה שלהם הופכים אותם למקור אור אידיאלי בטכנולוגיות תצוגה מודרניות.
תקשורת אופטית: ניתן להשתמש בלייזרים לבנים במערכות תקשורת אופטיות רחבות פס, במיוחד בתקשורת סיבים מרובת מצבים, שבהם משתמשים באורכי גל שונים לשידור מקביל.
יישומים רפואיים: ניתן להשתמש בלייזרים לבנים בהדמיית לייזר ובטיפול בלייזר, המציעים דיוק גבוה יותר וטווחי יישומים רחבים יותר.
ספקטרוסקופיה: בשל הפלט הספקטרלי הרחב שלהם, לייזרים לבנים מתאימים ליישומים הדורשים ספקטרום רחב, כגון ניתוח ספקטרלי וזיהוי חומרים.
תאורה: בשל הבהירות והיעילות הגבוהות שלהם, החלו להשתמש בלייזרים לבנים בתעשיית התאורה, במיוחד במוצרי תאורה מתקדמים.
אתגרים ופיתוח:
בעוד שלייזרים לבנים מראים פוטנציאל רב בתחומים שונים, הטכנולוגיה מתמודדת עם מספר אתגרים:
קושי בייצור: ייצור מקור לייזר לבן עם יעילות אופטית גבוהה ופלט ספקטרלי רחב דורש טכנולוגיה וציוד מורכבים. עדיין יש מקום לשיפור מבחינת היעילות והיציבות של מקור האור.
בעיות עלות: נכון לעכשיו, העלות של לייזרים לבנים היא גבוהה יחסית, במיוחד עבור לייזרים לבנים המרת פלורסנט, שם העלות של חומרים פלורסנטים יכולה להיות די יקרה.
לסיכום, לייזרים לבנים הם טכנולוגיה מבטיחה עם יישומים רחבים בטכנולוגיית תצוגה, תקשורת אופטית, תחומים רפואיים ועוד. עם זאת, יש לטפל באתגרים הקשורים למורכבות הייצור ולעלות השימוש הנרחב בהם.