なぜレーザを使うのか？レーザの優位性は？

必ずしもレーザとは限ってはいませんが、高精度になればレーザにせざるを得ません。
なぜならば、レーザは次の優位性を有しているからです。
（１）直進性が高い
（２）周波数が単一である。
（３）偏光制御が容易
（４）ビーム径を細くできる
（５）波面が平面波に近い
（６）必要なエネルギーが少なくてすむ

測定する際の最大問題は、”ノイズを如何に抑えるか”、です。測定データがノイズに埋まっていれば、（ロッインアンプなどを用いて取り出す技術もありますが）、そのデータは信頼性を疑われとともに、データ値の有効性が少なくなります。ではノイズはなぜ発生するのでしょうか？発生する原因がわかればレーザの有効性がはっきりと理解できます。ノイズ発生原因として
（１）信号以外の光が光検出器に入射
（２）信号発生メカニズムが使用波長によって異なる
（３）信号発生メカニズムが偏光方向によって異なる
（４）信号発生メカニズムが試料において面内分布を有する
（５）信号発生メカニズムが波面内相互作用により影響を与える
（６）測定環境、光圧力、電源、電子回路など外部要因
があげられます。これらのノイズを抑えるための、光源として望ましい性質をレーザは有しているといえます。
高精度になった場合、レーザが必要になる第１の理由です。

第２の理由はレーザの波長が極めて安定していることにあります。
現在では長さの基準は、メートル原器ではなく、レーザです。
理科年表でＨｅＮｅレーザの波長は、真空において、６３２．９９１３９９ｎｍ、と有効数字９桁記載されています。この大きな有効数字の桁数は、物理定数を除いて、ありません。それほど、安定しているのです。
この安定さが、長さの物差しとして使われることがふさわしい理由です。
（ただ、現実のメーカ出荷のＨｅＮｅレーザは様々な要因で有効数字６桁です。これでは、高精度計測のものさしとして不十分です。そこで、周波数安定化ＨｅＮｅレーザ、ヨウ素吸収型レーザなどの形にグレードアップしています。その結果、８桁から９桁、更にはかなり高価になりますが、１１桁も実現されています。）