لیزر تابکاری کا اطلاق

لیزر - آپٹیکل رینج میں مربوط تابکاری کا ایک کوانٹم جنریٹر (ایمپلیفائر)۔ اصطلاح «لیزر» انگریزی نام ایمپلیفیکیشن آف لائٹ کے پہلے حروف سے تابکاری کے محرک اخراج سے بنی ہے۔ فعال مواد کی قسم پر منحصر ہے، ٹھوس ریاست کے لیزرز، گیس اور مائع لیزرز کے درمیان فرق کیا جاتا ہے۔

پہلی قسم کے لیزرز میں سے، روبی سب سے زیادہ مطالعہ کیا جاتا ہے. اس طرح کے لیزر کے ابتدائی ماڈلز میں سے ایک یک سنگی روبی کرسٹل (Cr2O3, A12O3) میں ٹرائیویلنٹ کرومیم آئن Cr3+ کی توانائی کی منتقلی کا استعمال کرتا ہے۔ پمپنگ ریڈی ایشن کے عمل کے تحت (5600 A کے آرڈر کی طول موج کے ساتھ)، Cr3+ آئن سطح 1 سے لیول 3 تک گزرتا ہے، جہاں سے لیول 2 اور 1 میں نیچے کی طرف منتقلی ممکن ہے۔ اگر میٹاسٹیبل لیول 2 میں تبدیلی غالب ہو اور اگر پمپنگ پوسٹ فراہم کرتا ہے، سطح 1 اور 2 پر آبادی کا الٹا، پھر سطح 2 پر آبادی سطح 1 پر آبادی سے تجاوز کر جائے گی۔

Cr-ions3+ میں سے کسی ایک کی اچانک منتقلی کی صورت میں، سطح 2 سے لیول 1 e12 تک فریکوئنسی کے ساتھ ایک فوٹون خارج ہوتا ہے، جو روبی کرسٹل پر پھیلنا شروع کر دیتا ہے۔d -red پرجوش Cr3+ آئنوں کا سامنا کرتے ہوئے، یہ فوٹون پرائمری فوٹوون کے ساتھ پہلے سے ہی حوصلہ افزائی شدہ تابکاری کا سبب بنتا ہے۔

روبی سنگل کرسٹل کے پالش اور چاندی کے کناروں سے متعدد عکاسیوں کی وجہ سے، کرسٹل میں تابکاری کی شدت میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے۔ یہ صرف ان فوٹون کے ساتھ ہوتا ہے، پھیلاؤ کی سمت ہے komotorykh کرسٹل کے محور کے ساتھ ایک چھوٹا سا زاویہ بناتا ہے۔ سٹیل کی تابکاری کرسٹل کو سائیڈ کی سطح کے ذریعے چھوڑتی ہے اور تابکاری بیم کی تشکیل میں حصہ نہیں لیتی۔ تابکاری بیم ایک سرے سے باہر نکلتی ہے، جو ایک پارباسی آئینہ ہے۔

مختلف صنعتوں میں ٹیکنالوجی کی بہتری میں ایک اہم پیش رفت آپٹیکل کوانٹم جنریٹرز (لیزرز) کے استعمال سے متعلق ہے۔ جیسا کہ آپ جانتے ہیں، لیزر تابکاری دیگر غیر لیزر روشنی کے ذرائع (تھرمل، گیس خارج ہونے والے مادہ، وغیرہ) کی تابکاری سے نمایاں طور پر مختلف ہوتی ہے۔ یہ اختلافات سائنس اور ٹیکنالوجی کے مختلف شعبوں میں لیزرز کے وسیع پیمانے پر استعمال کا باعث بنے ہیں۔

لیزرز کے بنیادی ڈیزائن پر غور کریں۔

عام طور پر، آپٹیکل کوانٹم جنریٹر (OQC) کا بلاک ڈایاگرام تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 1 (کچھ معاملات میں ڈرائیو 4-7 غائب ہو سکتی ہے)۔

فعال مادہ 1 میں، پمپنگ کے عمل کے تحت، اس سے گزرنے والی شعاعوں میں الیکٹران کی توانائی کی اوپری سطح سے نچلی سطح تک جانے والی شعاعوں کی حوصلہ افزائی (ایک بیرونی برقی مقناطیسی فیلڈ کی وجہ سے) کی وجہ سے اضافہ ہوتا ہے۔ اس صورت میں، فعال مادہ کی خصوصیات لیزر کے اخراج کی تعدد کا تعین کرتی ہیں.

ایک فعال مادہ کے طور پر، کرسٹل لائن یا بے ساختہ میڈیا استعمال کیا جا سکتا ہے، جس میں فعال عناصر کی تھوڑی مقدار میں نجاست متعارف کرائی جاتی ہے (ٹھوس سٹیٹ لیزرز میں)؛ دھاتوں کی گیسیں یا بخارات (گیس لیزر میں)؛ نامیاتی رنگوں کے مائع حل (مائع لیزرز میں)۔

چاول۔ 1. آپٹیکل کوانٹم جنریٹر کا بلاک ڈایاگرام

لیزر پمپ سسٹم 3 کی مدد سے، فعال مادہ میں حالات پیدا ہوتے ہیں، جو تابکاری کو بڑھانا ممکن بناتا ہے۔ اس کے لیے ضروری ہے کہ الیکٹران کے ایٹموں کی توانائی کی سطحوں کی آبادیوں کا ایک الٹا (دوبارہ تقسیم) پیدا کیا جائے، جس میں اوپری سطح کی آبادی نچلی سطحوں سے زیادہ ہو۔ پمپنگ سسٹم کے طور پر، وہ سالڈ سٹیٹ لیزرز میں استعمال ہوتے ہیں — گیس ڈسچارج لیمپ، گیس لیزرز میں — براہ راست کرنٹ سورسز، پلسڈ، HF اور مائکروویو جنریٹرز، اور مائع لیزرز — LAGs میں۔

لیزر کا فعال مادہ آپٹیکل ریزونیٹر 2 میں رکھا جاتا ہے، جو آئینے کا ایک نظام ہے، جس میں سے ایک پارباسی ہے اور گونجنے والے سے لیزر کی تابکاری کو دور کرنے کا کام کرتا ہے۔

آپٹیکل ریزونیٹر کے افعال کافی متنوع ہیں: جنریٹر میں مثبت فیڈ بیک پیدا کرنا، لیزر ریڈی ایشن کا سپیکٹرم بنانا وغیرہ۔

موڈ سلیکشن اور فریکوئنسی اسٹیبلائزیشن کے لیے ڈیوائس 5 کو لیزر کی آؤٹ پٹ ریڈی ایشن کے سپیکٹرم کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے بنایا گیا ہے، یعنی اسے یک رنگی دولن کے سپیکٹرم کے قریب لانے کے لیے۔

مائع لیزرز میں، سسٹم 6 دولن فریکوئنسی ٹیوننگ کی ایک وسیع رینج حاصل کرتا ہے۔ اگر ضروری ہو تو، لیزر میں تابکاری کا طول و عرض یا فیز ماڈیولیشن حاصل کیا جا سکتا ہے۔ بیرونی ماڈیولیشن عام طور پر ڈیوائس 7 کے ساتھ استعمال ہوتی ہے۔

لیزر کی اقسام

جدید لیزرز کو مختلف معیارات کے مطابق درجہ بندی کیا جا سکتا ہے:

• ان میں استعمال ہونے والے فعال مادہ کی قسم کے مطابق،

• آپریٹنگ موڈ کے ذریعے (مسلسل یا پلس جنریشن، Q-switched موڈ)،

• تابکاری کی سپیکٹرل خصوصیات کے ذریعے (ملٹی موڈ، سنگل موڈ، سنگل فریکوئنسی لیزرز) وغیرہ۔

سب سے عام ذکر کردہ درجہ بندیوں میں سے پہلی ہے۔

سالڈ اسٹیٹ لیزرز

یہ لیزرز کرسٹل لائن اور بے ساختہ میڈیا کو فعال مادہ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ سالڈ اسٹیٹ لیزرز کے بہت سے فوائد ہیں:

• میڈیم کے لکیری حاصل کی اعلی قدریں، جو لیزر کے چھوٹے محوری طول و عرض کے ساتھ لیزر حاصل کرنا ممکن بناتی ہیں۔

• پلس موڈ میں انتہائی اعلی آؤٹ پٹ پاور ویلیوز حاصل کرنے کا امکان۔

ٹھوس ریاست لیزرز کی اہم اقسام ہیں:

1. روبی لیزرز جس میں کرومیم آئن فعال مرکز ہیں۔ پیدا کرنے والی لکیریں سپیکٹرم کے سرخ خطے میں ہوتی ہیں (λ = 0.69 μm)۔ مسلسل موڈ میں تابکاری کی آؤٹ پٹ پاور کئی واٹ ہے، پلس موڈ میں توانائی کئی سو جولز ہے جس کی نبض کا دورانیہ 1 ms ہے۔

2. نایاب زمین کے دھاتی آئنوں (بنیادی طور پر نیوڈیمیم آئنوں) پر مبنی لیزر۔ ان لیزرز کا ایک اہم فائدہ کمرے کے درجہ حرارت پر مسلسل موڈ میں استعمال کرنے کی صلاحیت ہے۔ ان لیزرز کی مین جنریشن لائن انفراریڈ ریجن میں ہے (λ = 1.06 μm)۔ مسلسل موڈ میں آؤٹ پٹ پاور لیول 1-2% کی کارکردگی کے ساتھ 100-200 W تک پہنچ جاتا ہے۔

گیس لیزرز

گیس لیزرز میں آبادی کا الٹنا خارج ہونے والے مادہ کی مدد سے اور دیگر قسم کے پمپنگ کی مدد سے حاصل کیا جاتا ہے: کیمیائی، تھرمل وغیرہ۔

سالڈ سٹیٹ گیس لیزرز کے مقابلے میں، ان کے بہت سے فوائد ہیں:

• طول موج 0.2-400 مائکرون کی ایک انتہائی وسیع رینج پر محیط ہے۔

• گیس لیزرز کا اخراج انتہائی یک رنگی اور دشاتمک ہے۔

• مسلسل آپریشن میں حاصل کرنے کے لیے بہت زیادہ آؤٹ پٹ پاور لیول کو قابل بنائیں۔

گیس لیزرز کی اہم اقسام:

1۔ہیلیم نیون لیزرز… اہم طول موج سپیکٹرم کے دکھائی دینے والے حصے میں ہے (λ = 0.63 μm)۔ آؤٹ پٹ پاور عام طور پر 100 میگاواٹ سے کم ہوتی ہے۔ دیگر تمام قسم کے لیزرز کے مقابلے میں، ہیلیم-نیون لیزرز سب سے زیادہ پیداواری ہم آہنگی فراہم کرتے ہیں۔

2. تانبے کے بخارات کے لیزرز… تابکاری کی مرکزی نسل دو لائنوں پر بنتی ہے، جن میں سے ایک سپیکٹرم کے سبز حصے میں (λ = 0.51 μm) اور دوسری پیلے (λ = 0.58 μm) میں ہوتی ہے۔ اس طرح کے لیزرز میں نبض کی طاقت تقریباً 40 ڈبلیو کی اوسط طاقت کے ساتھ 200 کلو واٹ تک پہنچ جاتی ہے۔

3. آئن گیس لیزرز... اس قسم کے سب سے زیادہ عام لیزرز آرگن لیزرز (λ = 0.49 - 0.51 µm) اور ہیلیم-کیڈیمیم لیزرز (λ = 0.44 µm) ہیں۔

4. مالیکیولر CO2 لیزرز... سب سے زیادہ طاقتور جنریشن λ = 10.6 μm پر حاصل کی جاتی ہے۔ CO2 لیزرز کے cw موڈ میں آؤٹ پٹ پاور انتہائی زیادہ ہے اور دیگر تمام قسم کے لیزرز کے مقابلے میں 15-30% کی کافی اعلی کارکردگی کے ساتھ 10 کلو واٹ یا اس سے زیادہ تک پہنچ جاتی ہے۔ نبض کی طاقتیں = 10 میگاواٹ 10-100 ms کے آرڈر کی پیدا کردہ دالوں کی مدت کے ساتھ حاصل کی جاتی ہیں۔

مائع لیزرز

مائع لیزرز پیدا شدہ دولن کی فریکوئنسی کی ایک وسیع رینج پر ٹیوننگ کی اجازت دیتے ہیں (λ = 0.3 µm سے λ = 1.3 µm تک)۔ ایک اصول کے طور پر، اس طرح کے لیزرز میں، فعال مادہ نامیاتی رنگوں کا مائع حل ہے (مثال کے طور پر، روڈامین حل).

لیزر پیرامیٹرز

ہم آہنگی

لیزر تابکاری کی ایک مخصوص خصوصیت اس کی ہم آہنگی ہے۔

ہم آہنگی کو وقت اور جگہ میں لہروں کے عمل کے مربوط کورس کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔ مقامی ہم آہنگی - خلا میں مختلف مقامات سے بیک وقت خارج ہونے والی لہروں کے مراحل کے درمیان ہم آہنگی، اور وقتی ہم آہنگی - ایک نقطہ سے خارج ہونے والی لہروں کے مراحل کے درمیان ہم آہنگی وقت میں وقفے کے لمحات میں.

مربوط برقی مقناطیسی دولن - ایک ہی تعدد اور ایک مستقل مرحلے کے فرق کے ساتھ دو یا زیادہ ذرائع کے دوغلے۔ ریڈیو انجینئرنگ میں، ہم آہنگی کا تصور دوغلوں کے ذرائع تک بھی پھیلا ہوا ہے جن کی تعدد برابر نہیں ہے۔ مثال کے طور پر، 2 مآخذ کے دوغلوں کو مربوط سمجھا جاتا ہے اگر ان کی تعدد f1 اور e2 ایک عقلی تعلق میں ہوں، یعنی f1/f2 = n/m، جہاں n اور m عددی عدد ہیں۔

دولن کے وہ ذرائع جو مشاہدے کے وقفے میں تقریباً مساوی تعدد اور تقریباً ایک ہی مرحلے کا فرق رکھتے ہیں، یا دولن کے ذرائع جن کی تعدد کا تناسب عقلی سے تھوڑا مختلف ہوتا ہے، تقریباً مربوط دولن کے ذرائع کہلاتے ہیں۔

مداخلت کرنے کی صلاحیت مربوط دولن کی اہم خصوصیات میں سے ایک ہے۔ واضح رہے کہ صرف مربوط لہریں مداخلت کر سکتی ہیں۔ مندرجہ ذیل میں، یہ دکھایا جائے گا کہ آپٹیکل تابکاری کے ذرائع کے اطلاق کے بہت سے فیلڈز مداخلت کے رجحان پر قطعی طور پر مبنی ہیں۔

انحراف

لیزر تابکاری کی اعلی مقامی ہم آہنگی اس تابکاری کے کم انحراف کا باعث بنتی ہے، جس کا انحصار طول موج λ اور لیزر میں استعمال ہونے والے آپٹیکل گہا کے پیرامیٹرز پر ہوتا ہے۔

عام روشنی کے ذرائع کے لیے، یہاں تک کہ جب خصوصی آئینے استعمال کیے جاتے ہیں، تب بھی انحراف کا زاویہ لیزرز کے مقابلے میں تقریباً ایک سے دو آرڈرز بڑا ہوتا ہے۔

لیزر تابکاری کا کم موڑ روایتی فوکس کرنے والے لینز کا استعمال کرتے ہوئے روشنی کی توانائی کی اعلی بہاؤ کثافت حاصل کرنے کے امکان کو کھولتا ہے۔

لیزر تابکاری کی اعلیٰ ہدایت کسی مادے پر مقامی (عملی طور پر کسی لمحے) تجزیہ، پیمائش اور اثرات کو ممکن بناتی ہے۔

اس کے علاوہ، لیزر تابکاری کی اعلی مقامی ارتکاز واضح غیر خطی مظاہر کا باعث بنتی ہے، جس میں جاری عمل کی نوعیت شعاع ریزی کی شدت پر منحصر ہوتی ہے۔ ایک مثال کے طور پر، ہم ملٹی فوٹون جذب کی طرف اشارہ کر سکتے ہیں، جو صرف لیزر ذرائع کا استعمال کرتے وقت مشاہدہ کیا جاتا ہے اور اعلی ایمیٹر طاقتوں پر مادے کے ذریعے توانائی کے جذب میں اضافہ کا باعث بنتا ہے۔

مونوکروم

تابکاری کی یک رنگی کی ڈگری تعدد کی حد کا تعین کرتی ہے جس میں ایمیٹر کی طاقت کا بنیادی حصہ موجود ہے۔ آپٹیکل تابکاری کے ذرائع کا استعمال کرتے وقت یہ پیرامیٹر بہت اہمیت کا حامل ہے اور مکمل طور پر تابکاری کے عارضی ہم آہنگی کی ڈگری سے طے ہوتا ہے۔

لیزرز میں، تمام تابکاری کی طاقت انتہائی تنگ اسپیکٹرل لائنوں میں مرکوز ہوتی ہے۔ اخراج لائن کی چھوٹی چوڑائی لیزر میں آپٹیکل ریزونیٹر کا استعمال کرکے حاصل کی جاتی ہے اور بنیادی طور پر مؤخر الذکر کی گونج فریکوئنسی کے استحکام سے طے کی جاتی ہے۔

پولرائزیشن

متعدد آلات میں، تابکاری کے پولرائزیشن کے ذریعے ایک خاص کردار ادا کیا جاتا ہے، جو لہر کے برقی میدان کے ویکٹر کی غالب واقفیت کو نمایاں کرتا ہے۔

عام غیر لیزر ذرائع افراتفری پولرائزیشن کی طرف سے خصوصیات ہیں. لیزر تابکاری سرکلر یا لکیری پولرائزڈ ہوتی ہے۔ خاص طور پر، لکیری پولرائزیشن کے ساتھ پولرائزیشن کے جہاز کو گھمانے کے لیے خصوصی آلات استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اس سلسلے میں، یہ غور کرنا چاہیے کہ کھانے کی مصنوعات کی ایک بڑی تعداد کے لیے جذب بینڈ کے اندر ریفلیکشن گتانک نمایاں طور پر تابکاری کے پولرائزیشن کے جہاز کی سمت پر منحصر ہوتا ہے۔

نبض کا دورانیہ۔ لیزر کا استعمال بہت کم دورانیے کی دالوں کی شکل میں تابکاری حاصل کرنا بھی ممکن بناتا ہے (tp = 10-8-10-9 s)۔ یہ عام طور پر ریزونیٹر کے کیو فیکٹر، موڈ لاکنگ وغیرہ کو ماڈیول کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔

دیگر اقسام کے تابکاری کے ذرائع میں، کم از کم نبض کا دورانیہ کئی آرڈرز زیادہ ہے، جو کہ خاص طور پر، اس طرح اسپیکٹرل لائن کی چوڑائی ہے۔

حیاتیاتی اشیاء پر لیزر تابکاری کے اثرات

یک رنگی اور ہم آہنگی کے ساتھ اعلی توانائی کی کثافت کے ساتھ لیزر تابکاری حیاتیاتی اشیاء کو متاثر کرنے والا ایک منفرد عنصر ہے۔ یک رنگی پن اشیاء کے مخصوص مالیکیولر ڈھانچے کو منتخب طور پر متاثر کرنا ممکن بناتا ہے، اور ہم آہنگی اور پولرائزیشن، شعاع زدہ نظاموں کی اعلیٰ ڈگری کے ساتھ مل کر، ایک مخصوص مجموعی (گونج) اثر کا تعین کرتا ہے، جو تابکاری کی نسبتاً کم سطح پر بھی مضبوط فوٹوسٹیمولیشن کا باعث بنتا ہے۔ خلیات میں عمل کی، photomutagenesis تک.

جب حیاتیاتی اشیاء لیزر ریڈی ایشن کے سامنے آتی ہیں، تو کچھ مالیکیولر بانڈز تباہ ہو جاتے ہیں یا مالیکیولز کی ساختی تبدیلی واقع ہوتی ہے، اور یہ عمل سلیکٹیو ہوتے ہیں، یعنی کچھ بانڈز شعاع ریزی سے مکمل طور پر تباہ ہو جاتے ہیں، جبکہ دیگر عملی طور پر تبدیل نہیں ہوتے۔ مالیکیولز کے ساتھ لیزر ریڈی ایشن کے تعامل کا ایسا واضح گونج کردار بعض میٹابولک ری ایکشنز کے سلیکٹیو کیٹالیسس کے امکان کو کھولتا ہے، یعنی میٹابولک ری ایکشنز، ان ری ایکشنز کا ہلکا کنٹرول۔ اس صورت میں، لیزر تابکاری ایک انزائم کا کردار ادا کرتی ہے۔

لیزر روشنی کے ذرائع کی ایسی خصوصیات کا استعمال صنعتی بایو سنتھیسس کو بڑھانے کے وسیع امکانات کو کھولتا ہے۔

خمیر کی لیزر شعاع ریزی کو ٹارگٹڈ بائیو سنتھیسز کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، کیروٹینائڈز اور لپڈز، اور زیادہ وسیع طور پر، تبدیل شدہ بائیو سنتھیٹک واقفیت کے ساتھ نئے اتپریورتی خمیر کے تناؤ حاصل کرنے کے لیے۔

کھانے کی متعدد صنعتوں میں، کنٹرول کرنے کی صلاحیت، لیزر شعاع ریزی کا استعمال کرتے ہوئے، انزائمز کی سرگرمی کا تناسب جو پروٹین کے مالیکیولوں کو پولی پیپٹائڈ کے ٹکڑوں میں توڑ دیتے ہیں اور ان ٹکڑوں کو امینو ایسڈ میں ہائیڈولائز کرتے ہیں۔

سائٹرک ایسڈ کی صنعتی پیداوار میں، لیزر محرک مصنوعات کی پیداوار میں 60 فیصد اضافہ حاصل کرتا ہے اور ساتھ ہی ضمنی مصنوعات کے مواد کو بھی کم کرتا ہے۔ پھپھوندی میں لیزر فوٹوسٹیمولیشن لیزر فوٹوسٹیمولیشن مشروم کے خام مال کی پروسیسنگ کے دوران خوردنی اور تکنیکی چربی کی پیداوار کے قابل بناتی ہے۔ مائکرو بایولوجیکل انڈسٹری میں استعمال ہونے والی فنگس میں تولیدی اعضاء کی تشکیل کے لیزر محرک پر بھی ڈیٹا حاصل کیا گیا۔

واضح رہے کہ روشنی کے روایتی ذرائع کے برعکس، لیزر سپیکٹرم کے دکھائی دینے والے حصے میں جوس کو جراثیم سے پاک کرنے کے قابل ہے، جس سے بوتل کے شیشے کے ذریعے براہ راست لیزر کا استعمال کرتے ہوئے جراثیم کشی کا امکان کھل جاتا ہے۔

لیزر نس بندی کی ایک دلچسپ خصوصیت نوٹ کی گئی ہے۔ اگر کم طاقت کی سطح پر لیزر شعاع ریزی کے لیے مائکروبیل خلیوں کے بقا کے منحنی خطوط اور روایتی روشنی کے منبع کے ساتھ شعاعیں عملی طور پر ایک دوسرے سے ملتی ہیں، تو جب لیزر شعاع ریزی کی مخصوص طاقت تقریباً 100 کلو واٹ/سینٹی میٹر 2 ہوتی ہے، تو اس کی تاثیر میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ لیزر تابکاری کی جراثیم کش کارروائی، یعنی سیل کی موت کے اسی اثر کو حاصل کرنے کے لیے کم طاقت کا ذریعہ استعمال کرنے کے مقابلے میں بہت کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔

جب ایک غیر مربوط روشنی کے ذریعہ سے شعاع کیا جاتا ہے تو ، یہ اثر نہیں دیکھا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب خلیے ایک طاقتور نبض سے روشن ہوتے ہیں، تو روبی لیزر کے لیے ایک فلیش ہی 50% خلیات کو مارنے کے لیے کافی ہوتا ہے، جب کہ یہی توانائی، جو زیادہ دیر تک جذب ہوتی ہے، نہ صرف نقصان کا باعث بنتی ہے۔ ، بلکہ مائکروجنزموں میں فتوسنتھیس کے عمل کو تیز کرنے کی طرف بھی جاتا ہے۔

بیان کردہ اثر کی وضاحت اس حقیقت سے کی جا سکتی ہے کہ، عام حالات میں، فوٹو کیمیکل ری ایکشن میں داخل ہونے والے مالیکیول ایک مقدار میں روشنی (ایک فوٹون جذب) جذب کرتے ہیں، جس سے ان کی رد عمل میں اضافہ ہوتا ہے۔ واقعے کی تابکاری کی اعلی سطح پر، امکان دو۔ فوٹون جذب بڑھتا ہے، جس میں ایک مالیکیول بیک وقت دو فوٹان جذب کرتا ہے۔ اس صورت میں، کیمیائی تبدیلیوں کی کارکردگی تیزی سے بڑھ جاتی ہے اور مالیکیولز کی ساخت کو زیادہ کارکردگی کے ساتھ نقصان پہنچتا ہے۔

طاقتور لیزر تابکاری کے سامنے آنے پر، دوسرے غیر خطی اثرات پیدا ہوتے ہیں جو روایتی روشنی کے ذرائع استعمال کرتے وقت نہیں دیکھے جاتے ہیں۔ ان اثرات میں سے ایک تعدد f کی تابکاری کی طاقت کے حصے کا تعدد 2f، 3f وغیرہ کی تابکاری میں تبدیل ہونا ہے۔ (آپٹیکل ہارمونکس کی نسل)۔ یہ اثر اعلی شعاع ریزی کی سطح پر شعاع ریزی والے میڈیم کی غیر لکیری خصوصیات کی وجہ سے ہے۔

چونکہ یہ معلوم ہے کہ حیاتیاتی اشیاء UV تابکاری کے عمل کے لیے سب سے زیادہ حساس ہوتی ہیں، لہٰذا ہارمونکس کا جراثیم کش اثر سب سے زیادہ مؤثر ہوگا۔ ایک ہی وقت میں، اگر کسی چیز کو براہ راست UV تابکاری کے ذریعہ سے شعاع کیا جاتا ہے، تو ایمیٹر کی زیادہ تر واقعہ طاقت سطح کی تہوں میں جذب ہو جائے گی۔ بیان کردہ صورت میں، UV تابکاری آبجیکٹ کے اندر ہی پیدا ہوتی ہے، جو جراثیم کش اثر کی حجمی نوعیت کی طرف لے جاتی ہے۔ ظاہر ہے، اس صورت میں، نس بندی کے عمل کی زیادہ کارکردگی کی توقع کی جا سکتی ہے۔

لیزر تابکاری کی ایک رنگی رنگت کی اعلیٰ ڈگری ایک قسم کے بیکٹیریا کو جراثیم سے پاک کرنا ممکن بناتی ہے، جبکہ بائنری بیکٹیریل نظاموں میں دوسری قسم کے مائکروجنزموں کی نشوونما کو متحرک کرتی ہے، یعنی ہدف شدہ "منتخب" نس بندی پیدا کرنا۔

اطلاق کے ان شعبوں کے علاوہ، لیزرز کا استعمال مختلف مقداروں کی پیمائش کے لیے بھی کیا جاتا ہے - سپیکٹروسکوپی، اشیاء کی نقل مکانی (مداخلت کا طریقہ)، کمپن، بہاؤ کی رفتار (لیزر اینیمومیٹر)، بصری طور پر شفاف میڈیا میں غیر ہوموجنیت۔ لیزر کی مدد سے، سطح کے معیار کی نگرانی کرنا، بیرونی عوامل پر کسی دیے گئے مادے کی نظری خصوصیات کے انحصار کا مطالعہ کرنا، مائکروجنزموں سے ماحول کی آلودگی کی پیمائش کرنا، وغیرہ ممکن ہے۔