文／劉詩媛

要了解雷射光是什麼之前，請大家先發揮想像力：我們的生活充滿了光，這些自然光的光束中，就像七色彩虹一樣，有波長較長的紅光，也有波長較短的紫光，而且像波浪一樣傳遞，但波形卻不一致，四處發散，使得能量無法統一，成為我們看到的光。

波列連續 完全同調

可見光只占電磁波譜中的一小部分。電燈泡的光有各式各樣的波長，它們的波列不連續，是非同調光。雷射是波列一直連續的完全同調光。

雷射光和自然光最大的不同，在於雷射光是一種特定波長的光，例如大家會聽到的紅光雷射、藍光雷射，而且所有的光束都是同一相位，也就是在同一時間波形、波峰、波谷都相同，使得能量互相加乘，小小一束雷射光就擁有強大能量，這股超高能量就可以運用在工業、科技、軍事、醫療和日常生活中喔！

受激輻射 共振放大

雷射光是怎麼變得這麼強的呢？簡單來說，雷射是一種受激輻射所引起的光放大。大家知道，各種物質都是由原子和圍繞在原子外軌道的電子所組成，當我們從外面給予電或光等能量，使得電子從內圈跳到外圈軌道，接著再從外圈退回內圈軌道時，電子會把多餘的能量以光的形式釋放出來，就可以製造雷射光囉！不過，這樣的能量還是不夠大，接下來要把雷射光引導到「共振腔」（或放大器）中，裡面充滿了可提升共振的物質，能夠繼續放大雷射光；等到達到一定能量，就可輸出大家需要的雷射光！

超級工具 成功光纖

工研院的雷射基地，叫做「雷射與積層製造科技中心」，也就是運用雷射技術，幫助台灣產業加分升級。雷射被稱為超級工具，是因為它把很強大的能量，集中打在很小的一個點之內，使得能量密度超高，因此可對各式各樣的物質加工，像是金屬、塑膠、陶瓷、紙張、石頭，甚至是木材，而雷射的使用，也讓雷射3D列印可製造出需求量少卻不可或缺的航太、工業、醫療等精緻零件喔！

在以前的年代，需要很複雜的多路徑共振腔，才能製造出所需要的雷射光能量，造成那時的雷射系統非常龐大；幸好在科學家的研究下，雷射元件不斷縮小，最近十年更出現超強夥伴──光纖！

別小看比髮絲還細的光纖，它不僅做為傳輸雷射的介質，同時還構成可取代複雜共振腔的放大器，雷射可以在裡面邊傳遞邊放大。只要增加光纖的長度，就可以增加雷射的能量，使得雷射系統變得輕巧、可移動，而且可以大量生產，運用在更多領域中，例如眼科雷射、醫美雷射等。



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