Perché i laser vengono utilizzati per applicazioni di luce concentrata anziché per sorgenti di luce incoerenti?

Alcune applicazioni laser consistono semplicemente nel concentrare la luce in un piccolo punto. Due esempi di applicazioni sono la saldatura e il taglio laser. In questi casi viene spesso utilizzato un laser a CO ₂ che necessita di un alimentatore regolato, un sistema di raffreddamento ad acqua e una fornitura di gas CO ₂ .

Perché queste applicazioni usano un laser invece di una sorgente di luce più semplice (cioè incoerente) come una lampada ad arco alimentata a corrente alternata?

Ci sono molte ragioni per cui una luce altamente monocromatica, come quella emessa da un laser, è utile per fornire una grande quantità di energia in un piccolo punto.

$~1\ \mu\text{m}$

Un secondo problema con fonti di luce incoerenti è che generalmente emettono luce in tutte le direzioni. Quindi, anche se puoi generare una quantità equivalente di potenza ottica, è molto più difficile riunirlo in una fonte collimata che è necessaria prima di concentrarti su un punto.

$10.6\ \mu\text{m}$

Questa è solo un'aggiunta alla risposta di Chris Mueller.

Quando pensi ai laser, pensi sempre a un'apertura con molti specchi, obiettivi e ottiche in generale. Diciamo che riesci a creare un raggio focalizzato (ampio spettro) in un punto, ora vuoi portarlo al punto di applicazione. Con un ampio spettro non funzionerà bene, poiché il raggio perderà la messa a fuoco per le diverse lunghezze d'onda. mentre passa attraverso l'ottica.

Per darti un'immagine dei fenomeni ottici, guarda questa famosa copertina dell'album . Noterai che la luce in uscita viene diffusa (lungo lo spettro) e perde la messa a fuoco.

Potresti rifocalizzarlo, ma non è pratico. Per altre considerazioni fare riferimento alla risposta di Chris Mueller.