Gewoon licht — van de zon, een lamp, een hete uitlaat — is chaos: alle kleuren (golflengtes) door elkaar, golven in willekeurige fase, uitgestraald in alle richtingen. Een laser produceert het tegenovergestelde: licht van één golflengte, waarvan alle golven in de pas lopen, in één strakke bundel.
Dat lukt door gestimuleerde emissie: in een actief medium (kristal, gas of halfgeleider) worden atomen "opgepompt" naar een hoger energieniveau. Een passerend foton met precies de juiste energie stimuleert zo'n atoom om zijn energie af te geven als een identiek foton: zelfde golflengte, zelfde richting, zelfde fase. Tussen twee spiegels kaatst dit licht heen en weer en lawineert het aan — één spiegel laat een fractie door: de laserbundel.
Specifieke kenmerken van laser
Drie eigenschappen onderscheiden laserlicht van al het andere licht, en alle drie zijn militair relevant:
- Monochromatisch — één golflengte. Ontvangers kunnen met een smalbandig filter al het andere licht (zon, flares, branden) wegfilteren en alleen de eigen lasergolflengte doorlaten: enorme storingsongevoeligheid. Keerzijde: ook laser warning receivers weten precies op welke golflengtes ze moeten letten.
- Coherent — alle golven in fase (§ 3.2.3). Hierdoor blijft de bundel strak en kan de energie zich over grote afstand blijven concentreren; coherentie maakt ook interferometrische precisiemetingen mogelijk.
- Gecollimeerd — extreem kleine bundeldivergentie, typisch 0,1–1 milliradiaal. Een bundel van 1 mrad is op 1 km pas 1 m breed, op 10 km 10 m. Vrijwel alle energie komt dus op het doel aan — en vrijwel niets ernaast, wat onderschepping en detectie van opzij heel moeilijk maakt.
Een zaklamp van 1 W verlicht op 100 m een vlek van tientallen meters: onzichtbaar zwak. Een laser van 1 W zet op 10 km nog steeds vrijwel zijn volle watt op een vlek van enkele meters. Niet het vermogen maar de bundeling maakt de laser bijzonder.
Veelgebruikte militaire golflengtes:
| Golflengte | Type | Gebruik | Opmerking |
|---|---|---|---|
| 1,06 µm | Nd:YAG | rangefinders, designators | standaard; gevaarlijk voor het oog |
| 1,55 µm | erbium-glas / fiber | moderne rangefinders | "eye-safe": hoornvlies absorbeert, netvlies blijft gespaard |
| 10,6 µm | CO₂ | oudere rangefinders, industrie | uitstekend door rook en nevel |
| 0,4 – 0,7 µm | dioden (zichtbaar) | aanwijzers, dazzlers | zichtbaar; niet voor metingen |