Три основні функціональні компоненти лазера

Три основні функціональні компоненти aлазер- джерело насоса, середовище посилення та резонансна порожнина.

Джерело насоса забезпечує джерело світла для лазера. Середовище посилення (також відоме як робоче середовище) поглинає енергію, що надається джерелом насоса, і підсилює світло. Резонансна порожнина утворює ланцюг між джерелом насоса та середовищем посилення, а резонансна порожнина коливається у вибраному режимі для отримання лазерного світла.

Джерело насоса, як джерело енергії, генерує фотони для збудження середовища посилення. Фотони, що випромінюються джерелом насоса, насосів частинки в середовищі посилення від основного стану до більш високого рівня енергії, досягаючи інверсії популяції. Механізми збудження включають оптичне збудження (оптичне накачування), збудження газового розряду, хімічне збудження та ядерне збудження. В даний час напівпровідникові лазери з високою потужністю (LDS) зазвичай використовуються як джерела насоса, в першу чергу для перетворення електричної енергії в легку енергію.

Сядка посилення досягає інверсії населення та посилює світло, а також визначає довжину хвилі вихідного лазера. Накопичення середовищ може бути рідинами, газами або твердими речовинами. Рідини включають органічні розчини, гази включають вуглекислий газ, а тверді речовини - Рубі. Основна вимога до середнього середовища полягає в тому, що вона генерує фотони при стимуляції, а не перетворюючи світло в тепло. Частинки всередині нього повинні бути відносно ізольованими, що дозволяє відбуватися переходи між рівнем енергії.

Резонансна порожнина в першу чергу служить метою "зберігання" та "очищення" лазерного світла. Резонансна порожнина, як правило, складається з двох дзеркал, але муфти також можуть використовуватися для формування різних кільцевих резонаторів. Фотони відскакують туди-сюди між дзеркалами, постійно індукуючи стимульоване випромінювання в середовищі посилення та генеруючи лазерне світло високої інтенсивності. Крім того, резонансна порожнина гарантує, що фотони всередині порожнини мають послідовну частоту/довжину хвилі, фазу та напрямку, що призводить до відмінної спрямованості та узгодженості лазерного світла.