Tri hlavné funkčné zložky lasera

Tri hlavné funkčné zložky alasersú zdrojom pumpy, ziskovým médiom a rezonančnou dutinou.

Zdroj čerpadla poskytuje zdroj svetla pre laser. Ziskové médium (známe tiež ako pracovné médium) absorbuje energiu poskytnutú zdrojom čerpadla a zosilňuje svetlo. Rezonančná dutina tvorí obvod medzi zdrojom čerpadla a ziskovým médiom a rezonančná dutina osciluje vo vybranom režime na výrobu laserového svetla.

Zdroj čerpadla ako zdroj energie generuje fotóny na vzrušenie ziskového média. Fotóny emitované zdrojovým čerpadlom čerpadla čerpadlo častíc v ziskovom médiu od základného stavu po vyššiu úroveň energie, čo dosahuje inverziu populácie. Excitačné mechanizmy zahŕňajú optické excitácie (optické čerpanie), excitácia výboja plynu, chemické excitácie a jadrové excitácie. V súčasnosti sa polovodičové polovodičové lasery (LDS) bežne používajú ako zdroje čerpadla, predovšetkým na premenu elektrickej energie na svetelnú energiu.

Ziskové médium dosahuje inverziu populácie a zosilňuje svetlo a tiež určuje vlnovú dĺžku výstupného lasera. Ziskované médiá môžu byť kvapaliny, plyny alebo pevné látky. Kvapaliny zahŕňajú organické roztoky, plyny zahŕňajú oxid uhličitý a tuhé látky zahŕňajú rubínu. Základnou požiadavkou na ziskové médium je to, že po stimulácii vytvára fotóny a nie premieňa svetlo na teplo. Častice v ňom musia byť relatívne izolované, čo umožňuje prechod medzi hladinami energie.

Rezonančná dutina predovšetkým slúži na účely „skladovania“ a „čistenia“ laserového svetla. Rezonančná dutina sa zvyčajne skladá z dvoch zrkadiel, ale spojky sa môžu použiť aj na vytvorenie rôznych rezonátorov krúžkov. Fotóny sa odrážajú tam a späť medzi zrkadlami, nepretržite vyvolávajú stimulované žiarenie v ziskovom médiu a vytvárajú laserové svetlo s vysokou intenzitou. Okrem toho rezonančná dutina zaisťuje, že fotóny v dutine majú konzistentnú frekvenciu/vlnovú dĺžku, fázu a smer, čo má za následok vynikajúcu smernikut a koherenciu laserového svetla.