ليزر يك نام اختصاری به معني تقويت نور با انتشار برانگيخته تابش است . فرآيند به برخورد يك اشعه نور تكرنگ همفاز جهت دار و شديد به قطعه كاری كه ماده به وسيله تبخير از آن خارج می شود بستگی دارد .

جوشكاری و برشكاری با استفاده از اشعه ليزر از روش های نوين جوشكاری بوده كه در دهه های اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر كيفيت ، سرعت و قابليت كنترل آن به طور وسيعی در صنعت از آن استفاده مي شود .به وسيله متمركز كردن اشعه ليزر روی فلز يك حوضچه مذاب تشكيل شده و عمليات جوشكاری انجام می شود .

- حوضچه مذاب مي تواند داخل يك محيط شفاف ايجاد شود ( باعكس روشهاي معمولی كه هميشه حوضچه مذاب در سطح خارجي آنها ايجاد مي شود ) .

- محدوده بسيار وسيعي از مواد را مانند آلياژها با نقاط ذوب فوق العاده بالا ، مواد غير همجنس و ... را ميتوان به يكديگر جوش داد .

- در اين روش ميتوان مكان هاي غير قابل دسترسي را جوشكاري نمود .

- از آنجا كه هيچ الكترودی براي اين منظور استفاده نمي شود نيازی به جريانهای بالا برای جوشكاری نيست .

- اشعه ليزر نياز به هيچگونه گاز محافظ يا محيط خلايی برای عملكرد ندارد .

- جوشكاری ليزر نسبت به ساير روش های جوشكاری تميز تر است .

محدوديت ها و معايب جوشكاری ليزر 

سيستم های جوشكاری ليزر نسبت به ساير دستگاههاي سنتي جوشكاری بسيار گران هستند و در ضمن ليزرهايی مانند  به خاطر پالسی بودن اكثر آنها از سرعت پيشروی كمي برخوردارند ( 25 تا 250 ميليمتر در دقيقه ) . همچنين اين نوع جوشكاری دررای محدوديت عمق نيز می باشد .

لیزر الکترون آزاد

در این لیزر، محیط فعال به سادگی تنها از باریکه ای ازالکترونهای آزاد تشکیل شده است و در اثر افزایش و کاهش شتاب این الکترونها درمیدان مغناطیسی، گذارهای نوری که عمل لیزر مبتنی بر آنهاست،‌انجام می شوند. این لیزرشامل عبور باریکه ای از الکترونهای بسیار پر انرژی حاصل از یک شتابدهنده از بین قطبهای تعدادی آهنربا با قطبیت متناوب است که به فواصل منظم از هم قرار دارند. نوعاً الکترونها به انرژیی در گستره 10 تا MeV 10 نیاز دارند و فاصله آهنرباها باید چند سانتی متر باشد. در نتیجه، الکترونها مرتباً در راستای عمود بر حرکت شتاب می گیرند و آن را از دست می دهند و همان طور که ملاحظه می شود یک مسیر نوسانی ایجاد می شود. به همین علت معمولاً‌ به این آهنرباها عنوان آهنرباهای تکان دهنده اطلاق می شود. اثر این فرایند، ایجاد نشر تابش ترمزی ( برمزاشترالونگ ) درطول محور لیزر است که سپس بین آینه های موازی به دام می افتد و طبق روش معمول باعث برانگیزش بیشتر نشر می شود.

طول موج نور نشر شده از لیزر الکترون آزاد، توسط انرژی الکترونها و فاصله بین آهنرباها، تعیین می شود. الکترونهای پرانرژی در کسر قابل ملاحظه ای از سرعت نور حرکت می کنند که می توان آن را با پارامتر f مشخص کرد، این پارامتر نمایانگر نسبت انرژی کل نسبیتی به انرژی جرم در حال سکون آنهاست. اگر فاصله آهنرباها را با d نشان دهیم، آنگاه طول موج نشر لیزر توسط فرمول ساده زیر به دست می آید:

l= d/2f

چون انرژی الکترونهای خروجی از شتاب دهنده می تواند به طور پیوسته تغییر کند، باز هم لیزری با توانایی کوک پذیری خواهیم داشت.

با وجود این برخلاف لیزر رنگینه ای، در اصل هیچ محدودیتی در کوک پذیری در گستره زیر قرمز، مرئی و فرابنفش طیف الکترومغناطیسی وجود ندارد. به علاوه، این نوع لیزر قادر به ایجاد توانهای متوسط زیاد و کارایی معقولی است. برای مثال وسیله ای در آزمایشگاه پژوهشی نیروی دریایی امریکا، قادر است تپهای MW 75 تابش mm 4 را با کارایی تقریباً 6% ایجاد کند. با این حال، به طور معمول کارایی نورمرئی و فرابنفش به مراتب کمتر است و تلاشهای پژوهشی زیادی در راستای حل این مسئله در حال انجام است.نه تنها از لحاظ نیازمندیهای توان بالا و حجم زیاد یک شتاب دهنده الکترون مناسب بلکه به دلایل بسیاری، لیزر الکترون آزاد به طور تجاری تولید نمی شود و احتمالاً‌ در این ایام جزء ابزار پژوهشی بسیار تخصصی باقی خواهد ماند. با وجود این، در کاربردهایی که تابش کوک پذیر در توانهای خیلی زیاد مورد نیاز است، لیزر الکترون آزاد کارایی خود را به اثبات خواهد رساند.

امروزه به طور نسبی همه لیزر و موارد کاربرد آن را می‌دانند. در تمام دنیا استفاده از لیزر و مشتقات آن بطور شگفت انگیزی افزایش داشته است. هر کس خالی داشته باشد که آن را مزاحم بداند به سراغ لیزر می‌رود. بنابراین بررسی علمی این موضوع مفید و لازم به نظر می‌آید. البته نور و طیف آن می‌تواند اثرات مفید و مضر برای بدن و پوست ایجاد کند. اثرات نور بنفش نقش تعیین کننده و مفیدی بر تغذیه و متابولیسم سلولی ایفا می‌کند. اینگونه اثرات سلامت بخش و مفید نور از زمانهای کهن نیز برای انسان تا حدود زیادی روشن بوده است.

بر اساس شواهد و مدارک موجود یونانیها و رومی ها هر دو از اثرات مفید و درمانی نور بطور تجربی اطلاع داشته و از آن در درمانهای مختلف بهره می‌جستند. در اوایل سال 1903 دانشمندان اثرات درمانی نور را در شکلی علمی مطرح نمودند و در همین سالها یک فیزیکدان به نام Nife finsen Ryberg بخاطر کشف ها و تحقیقاتش روی قابلیت های درمانی اشعه‌های ناشی از طیفهای مختلف نور موفق به دریافت جایزه نوبل گردید. او دستگاهی را اختراع کرد که طول موجهای مختلف نور خورشید را مجزا نموده و آنها را در مسیرهای معین هدایت می‌نمود.

کاشف واقعی لیزر کیست؟ 

انیشتین نخستین دانشمندی بود که مقوله لیزر را در قالبی علمی مطرح کرد و در سال های بعد از آن آمریکایی ها و روس ها در طول جنگ سرد تحقیقات و پژوهش های متعددی در مورد چگونگی بکارگیری لیزر در صنایع جنگی انجام دادند. نخستین لیزر طبی به نام Robust که در قالب یک ماشین ثابت با حجمی سنگین و در اندازه‌ای بزرگ طراحی شده بود در درمانهای جراحی مورد استفاده قرار گرفت.

س از آن جهان طب شاهد تکامل سریع و غیر منتظره در تولید انواع لیزر طبی و ارائه شدن نسلهای مختلف لیزر به جامعه پزشکی بوده به رغم اشکال متنوع و چند کاره بودن دستگاه لیزر در حوزه‌های مختلف پزشکی یک اصل اساسی از ابتدا تا کنون هرگز تغییر نکرده و آن بکار گیری بهینه از انرژی حاصل از لیزر در حوزه‌های مختلف علمی ، پزشکی ، جراحی و زیباسازی پوست می‌باشد.