Войти
Принципиальная схема типичного лазера, показывающая три основные части. A Лазер состоит из трех основных частей:
Источник накачки - это часть, которая обеспечивает энергией лазерную систему. Примеры источников накачки включают электрические разряды, импульсные лампы, дуговые лампы, свет другого лазера, химические реакции и даже взрывные устройства. Тип используемого источника накачки в основном зависит от усиливающей среды, и это также определяет, как энергия передается в среду. В гелий-неоновом (HeNe) лазере используется электрический разряд в газовой смеси гелий-неон, в Nd: YAG-лазере используется либо свет, сфокусированный от ксеноновой лампы-вспышки, либо диодные лазеры и эксимерные лазеры используют химическую реакцию.
Среда усиления является основным определяющим фактором рабочей длины волны и других свойств лазера. Усиливающие среды в различных материалах имеют линейные или широкие спектры. Усиливающие среды с широким спектром позволяют настраивать частоту лазера. Существуют сотни, если не тысячи различных средств усиления, в которых достигнута работа лазера (см. список типов лазеров для получения списка наиболее важных). Усиливающая среда возбуждается источником накачки для создания инверсии населенности, и именно в усиливающей среде происходит спонтанное и вынужденное излучение фотонов, что приводит к явлению оптического усиление или усиление.
Примеры различных усиливающих сред включают:
Сравнение горения фотобумаги гауссовым лучом лазерным излучением атмосферного давления с поперечным возбуждением на диоксиде углерода , полученное в процессе оптимизации путем регулировки выравнивающих зеркал. Оптический резонатор, или оптический резонатор, в своей простейшей форме представляет собой два параллельных зеркала, размещенных вокруг усиливающей среды, которые обеспечивают обратную связь света. На зеркала нанесены оптические покрытия, которые определяют их отражательные свойства. Как правило, один будет иметь высокий отражатель, а другой будет частичным отражателем. Последний называется выходным ответвителем , потому что он позволяет некоторой части света покидать резонатор для создания выходного луча лазера.
Свет из среды, создаваемый спонтанным излучением, отражается зеркалами обратно в среду, где он может быть усилен вынужденным излучением. Свет может отражаться от зеркал и, таким образом, проходить через усиливающую среду много сотен раз, прежде чем выйти из резонатора. В более сложных лазерах используются конфигурации с четырьмя или более зеркалами, образующими резонатор. Конструкция и выравнивание зеркал относительно среды имеют решающее значение для определения точной рабочей длины волны и других характеристик лазерной системы.
Другие оптические устройства, такие как вращающиеся зеркала, модуляторы, фильтры и поглотители, могут быть размещены внутри оптического резонатора для создания различных эффектов на выходе лазера, таких как изменение длины волны при работе или производстве. импульсов лазерного света.
Некоторые лазеры не используют оптический резонатор, а вместо этого полагаются на очень высокое оптическое усиление для получения значительного усиленного спонтанного излучения (ASE) без необходимости обратной связи света обратно в усиливающую среду. Такие лазеры называются суперлюминесцентными и излучают свет с низкой когерентностью, но высокой шириной полосы. Поскольку они не используют оптическую обратную связь, эти устройства часто не относятся к категории лазеров.
