Трите основни функционални компонента на лазер

Трите основни функционални компонента на aЛазерса източникът на помпата, средата за усилване и резонансната кухина.

Източникът на помпа осигурява източника на светлина за лазера. Обучението на усилването (известна също като работна среда) абсорбира енергията, осигурена от източника на помпата, и усилва светлината. Резонансната кухина образува веригата между източника на помпата и усилващата среда, а резонансната кухина се колебае в избран режим, за да произвежда лазерна светлина.

Източникът на помпата, като източник на енергия, генерира фотони, за да възбуди носителя за усилване. Фотоните, излъчвани от източника на помпа, помпат частиците в усилващата среда от основното състояние до по -високо енергийно ниво, постигайки инверсия на популацията. Механизмите за възбуждане включват оптично възбуждане (оптично изпомпване), възбуждане на газ, възбуждане на химика и ядрено възбуждане. Понастоящем полупроводниковите лазери с висока мощност обикновено се използват като източници на помпа, предимно за преобразуване на електрическа енергия в светлинна енергия.

Средата за усилване постига инверсия на популацията и усилва светлината, а също така определя дължината на вълната на изходния лазер. Убедаването на медии може да бъде течности, газове или твърди вещества. Течностите включват органични разтвори, газовете включват въглероден диоксид, а твърдите вещества включват рубин. Основното изискване за носител на усилване е, че той генерира фотони при стимулация, а не да преобразува светлината в топлина. Частиците вътре в него трябва да бъдат сравнително изолирани, което позволява да се извършват преходи между нивата на енергия.

Резонансна кухина служи предимно за целта на „съхраняване“ и „пречистване“ на лазерна светлина. Резонансна кухина обикновено се състои от две огледала, но съединителите могат да се използват и за образуване на различни резонатори на пръстена. Фотоните отскачат напред и назад между огледалата, непрекъснато предизвикващи стимулирано излъчване в средата на усилване и генериране на лазерна светлина с висока интензивност. Освен това, резонансната кухина гарантира, че фотоните в кухината имат постоянна честота/дължина на вълната, фаза и посока, което води до отлична насока и съгласуваност на лазерната светлина.