Die neue Qualität des Lichts: 50 Jahre Laser

Er galt zunächst als Kuriosum, doch inzwischen ist er ein Universalwerkzeug: der Laserstrahl.

50 Jahre ist er alt. Am 16. Mai 1960 wurde der erste Laser präsentiert.

Damals belächelten ihn viele als "Lösung auf der Suche nach einem Problem". Denn kaum jemand wusste so recht, wozu dieses fraglos einzigartige Licht praktisch zu gebrauchen sein sollte.

Heute ist der Laser aus Forschung, ...

... Industrie, ...

... Medizin ...

... und dem Alltag nicht mehr wegzudenken.

"Mit Lasern kann man im Grunde alles machen", erklärt Eckhard Beyer, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik in Dresden.

Laser schneiden passgenaue Metallteile für Autos und Flugzeuge, ...

... schweißen Materialien zusammen (auch welche, die sich eigentlich gar nicht verbinden lassen), ...

... transportieren Daten, ...

... lesen Strichcodes an der Supermarktkasse, ...

... spielen Musik im CD-Player ab, ...

... zerstören Tumore ...

... und richten Hornhäute.

Die Abkürzung Laser steht für "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", also für "Lichtverstärkung durch angeregte Aussendung von Strahlung".

Jeder Laser hat ein Medium, ein Gas zum Beispiel, dessen Atome in einen so genannten "angeregten Zustand" geraten – etwa, indem sie mit einer Blitzlampe beschossen werden. Dabei nimmt jedes Atom exakt dieselbe Energiemenge auf. Diese würde es normalerweise nach kurzer Zeit von selbst wieder abgeben.

Doch eine Lichtwelle, die mit genau dieser Energie durch das Lasermedium geschickt wird, stimuliert die Atome, ihre Energie im Gleichtakt mit der Lichtwelle abzugeben.

Auf diese Weise verstärken sich die Einzelwellen, und es entsteht ein sehr intensiver Lichtstrahl von genau einer Farbe. Physiker sprechen von Kohärenz.

In der Natur kommt solch ein gerichteter Lichtstrahl wie der des Lasers nicht vor.

"Man hat im Weltraum ein paar planetarische Atmosphären oder interstellare Gaswolken gefunden, wo so etwas Ähnliches wie der Laserprozess stattfindet", sagt Wolfgang Sandner, Präsident der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.

"Aber ansonsten hat die Menschheit mit dem Laser eine absolut neue Qualität des Lichts geschaffen."

Einer der jüngsten Meilensteine in der erstaunlichen Karriere des Lasers heißt NIF. Denn jetzt, ein halbes Jahrhundert nach seiner Erfindung, soll der Laser das Sonnenfeuer auf Erden entzünden. Das US-Energieministerium hat dazu den stärksten Laser der Welt gebaut: die National Ignition Facility.

Aufgeteilt auf 192 Strahlen soll das Laserlicht ein pfefferkorngroßes Beryllium-Kügelchen so stark erhitzen und zusammenpressen, dass in seinem Inneren Wasserstoff zu Helium verschmilzt - wie im Zentrum der Sonne. Die ersten Testläufe waren bereits erfolgreich.

Anders als viele andere Technologien ist der Laser auch nach 50 Jahren noch nicht durch Besseres zu ersetzen.

Er kommt in verschiedenen "Inkarnationen" vor, als Gaslaser ...

... oder Farbstofflaser beispielsweise.

Aber das Laserprinzip an sich hat sich als unendlich erfolgreich erwiesen.

Und so wird es auch weiterhin zukunftsweisend sein.