Tři hlavní funkční komponenty laseru

Tři hlavní funkční komponenty alaserjsou zdrojem čerpadla, mediální médium a rezonanční dutina.

Zdroj čerpadla poskytuje zdroj světla pro laser. Médium zesílení (také známé jako pracovní médium) absorbuje energii poskytovanou zdrojem čerpadla a zesiluje světlo. Rezonanční dutina tvoří obvod mezi zdrojem čerpadla a ziskem a rezonanční dutinou osciluje ve vybraném režimu za vzniku laserového světla.

Zdroj čerpadla jako zdroj energie generuje fotony k vzrušení médium. Fotony emitované zdrojem čerpadla čerpají částice v mediálním médiu ze základního stavu na vyšší energetickou hladinu a dosahují inverze populace. Excitační mechanismy zahrnují optickou excitaci (optické čerpání), excitace plynu, chemické excitaci a jadernou excitaci. V současné době jsou vysoce výkonné polovodičové lasery (LDS) běžně používány jako zdroje čerpadla, především pro přeměnu elektrické energie na světelnou energii.

Médium zisku dosahuje inverze populace a zesiluje světlo a také určuje vlnovou délku výstupního laseru. Získat média mohou být kapaliny, plyny nebo pevné látky. Kapaliny zahrnují organické roztoky, plyny zahrnují oxid uhličitý a pevné látky zahrnují Ruby. Základním požadavkem na ziskové médium je to, že generuje fotony po stimulaci spíše než přeměňování světla na teplo. Částice v něm musí být relativně izolované, což umožňuje přechodům mezi hladinami energie.

Rezonanční dutina primárně slouží účelu „ukládání“ a „čištění“ laserového světla. Rezonanční dutina se obvykle skládá ze dvou zrcadel, ale spojky lze také použít k vytvoření různých rezonátorů prstenců. Fotony se odrazí tam a zpět mezi zrcadly, což nepřetržitě vyvolává stimulované záření v mediálním médiu a generuje laserové světlo s vysokou intenzitou. Kromě toho rezonanční dutina zajišťuje, že fotony v dutině mají konzistentní frekvenci/vlnovou délku, fázi a směr, což má za následek vynikající směrnici a koherenci laserového světla.