PR

INS

IP K

ER

JA

LA

SE

RP

RIN

SIP

KE

RJA

LA

SE

R

NA

MA

:

HE

RL

IN T

AR

IGA

N

NP

M

: 140310090029

JU

RU

SA

N F

ISIK

A

FA

KU

LT

AS

MA

TE

MA

TIK

A D

AN

IL

MU

PE

NG

ET

AH

UA

N A

LA

M

UN

IVE

RS

ITA

S P

AD

JA

DJ

AR

AN

20

12

OU

TL

INE

OU

TL

INE

�P

EN

DA

HU

LU

AN

�P

EN

GE

RT

IAN

�IN

TE

RA

KS

I C

AH

AY

A D

EN

GA

N M

AT

ER

I

�ID

E D

AS

AR

DA

RI

LA

SE

R

�K

OM

PO

NE

N D

AS

AR

LA

SE

R

�S

IFA

T-S

IFA

T B

ER

KA

S C

AH

AY

A L

AS

ER

�T

IPE

-TIP

E C

AH

AY

A L

AS

ER

PE

ND

AH

UL

UA

NP

EN

DA

HU

LU

AN

Ch

arl

es T

ow

nes

kel

ahir

anG

reen

vil

le,

So

uth

Ca

roli

na

, 2

8 J

uli

1

91

5.Ia

lu

lusa

n F

urm

an

Un

iver

sity

seb

elu

m m

end

apat

kan

g

elar

kes

arja

naa

nn

ya

dar

i D

uk

e U

niv

ersi

ty d

an C

alt

ech

. Ia

ju

ga

seb

elu

mn

ya

men

jad

i te

kn

isi

pen

elit

i d

i B

ell

La

bo

rato

riu

mse

lam

a P

eran

g D

un

ia I

I. K

emu

dia

n i

a m

eng

ajar

di

Co

lum

bia

U

niv

ersi

tyd

an M

IT.

PE

NG

ER

TIA

NP

EN

GE

RT

IAN

�L

aser

(Lig

ht

Am

pli

fica

tio

n b

y S

tim

ula

ted

Em

issi

on

of

Ra

dia

tio

n),

yai

tu t

erja

din

ya

pro

ses

pen

gu

ata

n c

ah

ay

ao

leh

emis

i ra

dia

si y

an

g t

erst

imu

lasi

.

�A

da

tig

a p

rin

sip

in

tera

ksi

an

tara

ca

ha

ya

den

gan

ma

teri

,

yai

tu a

bo

srp

si,

emis

isp

on

tan

dan

em

isi

ters

tim

ula

si.

INT

ER

AK

SI

CA

HA

YA

DE

NG

AN

MA

TE

RI

hv

>(E

2-E

1)

E2

> E

1 ;

A

mpli

ficati

on b

y

em

isi

radia

si d

an st

imula

ted

em

isi

non r

adia

si em

issi

on o

f ra

dia

tion

AB

SO

RP

SI

AB

SO

RP

SI

Laj

u t

ran

sisi

po

lula

si d

ari

tin

gk

atan

en

erg

i-1

ke

tin

gk

atan

ener

gi-

2 :

(1.1

)

den

gan

W1

2 a

dal

ah l

aju

ab

sorp

si y

ang

did

efin

isik

an s

ebag

ai :

den

gan

W1

2 a

dal

ah l

aju

ab

sorp

si y

ang

did

efin

isik

an s

ebag

ai : (1.2

)

dim

ana σ

12

ad

alah

pen

amp

ang

ab

sorp

si, d

an F

ad

alah

flu

ks

foto

n (

cm-2

det

-1).

EM

ISI

SP

ON

TA

N

Em

isi

sponta

n m

erupak

an l

aju t

ransi

si p

opula

si d

ari

tingkat

an e

ner

gi-

2 k

e

ener

gi-

1

(1.3

)

Untu

k e

mis

i non r

adia

tif

ber

laku :

(1.4

)

Per

bed

aan a

nta

ra e

mis

isp

onta

n d

an e

mis

i non-r

adia

tif

adal

ah p

ada

life

tim

eny

a,dim

ana

nil

ai τ

sphan

ya

ber

gan

tung p

ada

tran

sisi

te

rten

tu,

sedan

gkan

τnrber

gan

tung p

ada

tran

sisi

ter

tentu

dan

kea

daa

n m

edia

sekel

ilin

gny

a.

EM

ISI

EM

ISI

TE

RS

TIM

UL

AS

IT

ER

ST

IMU

LA

SI

Em

isi

ters

tim

ula

si s

ama

den

gan

em

isi

sponta

n, dim

ana

terj

adi

laju

tra

nsi

si d

ari

E2

ke

E1 :

(1.5

)

den

gan

W21

adal

ah l

aju e

mis

i te

rsti

mula

si (

det

-1)

yan

g d

idef

inis

ikan

seb

agai

:

(1.6

)(1

.6)

dim

ana σ

21 a

dal

ah p

enam

pan

g e

mis

i te

rsti

mula

si, dan

F a

dal

ah f

luks

foto

n

(cm

-2det

-1).

Pro

ses

emis

i te

rsti

mula

sidic

irik

anole

hem

isi

ters

tim

ula

sidan

abso

rpsi

, dim

ana

men

uru

t E

inst

ein:

(1.7

)

den

gan

g1

adal

ah j

um

lah d

egen

eras

i di

tingkat

an e

ner

gi-

1, dan

g2

adal

ah

jum

lah d

egen

eras

i di

tingkat

an e

ner

gi-

2.

IDE

DA

SA

R

IDE

DA

SA

R D

AR

I L

AS

ER

DA

RI

LA

SE

R

Sd

F m

eru

pak

an p

erb

edaa

n e

mis

i sp

on

tan

dan

ab

sorp

si d

i d

aera

h

dz

per

satu

an w

aktu

,y

ang

did

efin

isik

an s

ebag

ai :

(1.8

)

Dar

i p

ersa

maa

n-p

ersa

maa

n (

1.1

), (

1.5

), (

1.6

), d

an (

1.7

), m

aka

dip

ero

leh

:d

iper

ole

h :

(1.9

)

Per

sam

aan

(1

.9),

mem

pu

ny

ai a

rti

fisi

s se

bag

ai b

erik

ut

:

(a)

Bah

an b

ersi

fat

seb

agai

pen

gu

at c

ahay

a (o

pti

cal

am

pli

fier

),

jik

a :

yan

g b

erar

ti i

nv

ersi

po

pu

lasi

(N

2 >

N1

).

(b)

Bah

an b

ersi

fat

seb

agai

pen

yer

ap c

ahay

a (o

pti

cal

ab

sorb

er),

jik

a :

Den

gan

dem

ikia

n d

apat

dis

imp

ulk

an b

ahw

a m

ater

ial

yan

g d

apat

dig

un

akan

seb

agai

bah

an a

kti

f L

aser

ad

alah

mat

eria

l y

ang

mem

ilik

i in

ver

si p

op

ula

si.

KO

MP

ON

EN

DA

SA

R L

AS

ER

KO

MP

ON

EN

DA

SA

R L

AS

ER

(1.1

0)

Ko

nd

isi

um

um

:

d

an k

on

dis

i k

etid

akse

tim

ban

gan

:

; am

pli

fier

SIF

AT

SIF

AT

--SIF

AT

BE

RK

AS

CA

HA

YA

S

IFA

T B

ER

KA

S C

AH

AY

A

LA

SE

RL

AS

ER

�M

on

ok

rom

ati

k

�K

oh

eren

:

(a)

Ko

her

enru

ang

(sp

ati

al

coh

eren

ce)

; ti

nja

u d

ari

titi

k

(b)

Ko

her

en w

aktu

(te

mp

ora

l co

her

ence

) ;

tin

jau

dar

i τ

yan

g

dib

erik

and

iber

ikan

�K

eter

ara

han

(D

irec

tio

na

lity

) :

Gel

om

ban

g E

M m

eram

bat

dal

am a

rah

teg

ak l

uru

s te

rhad

ap

cerm

in-c

erm

in y

ang

dip

erta

han

kan

dal

am c

avit

y.

(a)

Kas

us

ko

her

en r

uan

g s

emp

urn

a;

r te

rten

tu =

div

erg

ensi

ak

ibat

dif

rak

si

(b)

Kas

us

ko

her

en r

uan

g p

arsi

al ;

div

erg

ensi

>m

inim

um

dif

rak

si

�B

rig

htn

ess

(Kec

emer

lan

ga

n)

:

Su

atu

ber

ka

sla

ser

bah

kan

den

gan

da

ya

sed

an

g(m

W)

mem

pu

nyai

bri

gh

tnes

sb

eber

ap

ao

rde

yan

gle

bih

tin

gg

id

iba

nd

ing

ka

n

sum

ber

cah

ay

ak

on

ven

sio

na

l.H

alin

iak

ibat

ole

hsi

fat

ket

era

ha

n

yan

gti

ng

gi.

TIP

ET

IPE

--TIP

E C

AH

AY

A L

AS

ER

TIP

E C

AH

AY

A L

AS

ER

�B

erd

asar

kan

ben

tuk

fis

ik b

ah

an

ak

tif

:

lase

r za

t p

ad

at,

za

t ca

ir d

an g

as.

�B

erd

asar

kan

pa

nja

ng

gel

om

ba

ng

yan

g d

ipan

cark

an :

lase

r U

V (

ult

ra-v

iole

t),

vis

ible

, d

an i

nfr

a m

era

h.

�B

erd

asar

kan

du

rasi

ber

ka

s ca

ha

ya

:�

Ber

das

ark

an d

ura

si b

erk

as

cah

ay

a :

lase

r k

on

tin

u (

con

tin

ou

s w

ave

lase

r) d

an p

uls

a

(pu

lsed

las

er).

�D

isam

pin

g i

tu, ad

a b

entu

k k

hu

sus

dar

i je

nis

la

ser,

yai

tu

lase

r el

ektr

on

beb

as

(fre

eele

ctro

n L

AS

ER

) d

iman

a b

ah

an

ak

tifn

ya

ter

dir

i d

ari

elek

tro

n-e

lek

tro

n b

eba

s d

eng

an

ber

ger

ak

mel

ewa

ti s

usu

na

n m

eda

n m

ag

net

yan

g p

erio

dik

.

KE

SIM

PU

LA

NK

ES

IMP

UL

AN

�E

mis

ip

ada

lase

rad

alah

emis

i te

rsti

mu

lasi

.

�M

ate

ria

ly

ang

da

pa

t d

igu

na

ka

n s

ebag

ai b

ah

an

ak

tif

lase

r

adal

ah m

ate

ria

ly

ang

mem

ilik

i in

ver

si p

op

ula

si.

�B

ah

an

ak

tif

ters

ebu

t te

rlet

ak d

ian

tara

du

a b

ua

h c

erm

in

pem

an

tul.

Sif

at

cah

ay

a l

ase

r :

mo

no

kro

ma

tik

, k

oh

eren

, te

rara

hd

an

�S

ifa

t ca

ha

ya

la

ser

: m

on

ok

rom

ati

k,

ko

her

en,

tera

rah

dan

bri

gh

tnes

s.

�L

ase

r d

ibed

akan

ata

sb

entu

k f

isik

ba

ha

n a

kti

f, p

an

jan

g

gel

om

ba

ng

ya

ng

dip

an

cark

an

dan

du

rasi

ber

ka

s ca

ha

ya

ya

ng

dip

an

cark

an

.

TE

RIM

A K

AS

IH