Ein Laser wird von drei Hauptteilen gebaut:

• Eine Energiequelle (gewöhnlich gekennzeichnet als die Pumpe- oder Pumpe-Quelle),
• Ein Gewinn-Medium oder Lasermedium und
• Zwei oder mehr Spiegel, die einen optischen Resonator bilden.

Pumpe-Quelle

Die Pumpe-Quelle ist der Teil, der Energie dem Lasersystem zur Verfügung stellt. Beispiele von Pumpe-Quellen schließen elektrische Entladungen, flashlamps, Bogenlampen, Licht von ander chemische Laserreaktionen und sogar Sprengvorrichtungen ein. Der Typ der Pumpe-Quelle verwendet hängt hauptsächlich vom Gewinn-Medium ab, und das bestimmt auch, wie die Energie dem Medium übersandt wird. Ein Helium-Neon (HeNe) Laser verwendet eine elektrische Entladung in der mit dem Heliumneongasmischung, ein Nd:YAG Laser, verwendet entweder Licht, das von einer Xenon-Blitz-Lampe oder Diode-Laser eingestellt ist, und excimer Laser verwenden eine chemische Reaktion.

Gewinnen Sie Medium / Lasermedium

Das Gewinn-Medium ist der Hauptbestimmungsfaktor der Wellenlänge der Operation und die anderen Eigenschaften vom Laser. Gewinn-Medien in verschiedenen Materialien haben geradlinige Spektren oder breite Spektren. Gewinn-Medien mit breiten Spektren erlauben, der Laserfrequenz zu stimmen. Zuerst vertritt der breite stimmbare Kristalllaser mit tunabulity mehr Oktave auf dem Foto 3 http://spie.org/x39922.xml. Es gibt Hunderte wenn nicht Tausende von verschiedenen Gewinn-Medien, in denen Laseroperation erreicht worden ist (sieh Liste von Lasertypen für eine Liste der wichtigsten). Das Gewinn-Medium ist von der Pumpe-Quelle aufgeregt, um eine Bevölkerungsinversion zu erzeugen, und es ist im Gewinn-Medium, dass die spontane und stimulierte Emission von Fotonen stattfindet, zum Phänomen des optischen Gewinns oder Erweiterung führend.

Beispiele von verschiedenen Gewinn-Medien schließen ein:

• Flüssigkeiten, wie Färbemittel-Laser. Das sind gewöhnlich organische chemische Lösungsmittel, wie Methanol, Vinylalkohol oder Äthylen-Glykol, zu dem chemische Färbemittel wie coumarin, rhodamine, und fluorescein hinzugefügt werden. Die genaue chemische Konfiguration der Färbemittel-Moleküle bestimmt die Operationswellenlänge des Färbemittel-Lasers.
• Benzin, wie Kohlendioxyd, Argon, Krypton und Mischungen wie Helium-Neon. Diese Laser werden häufig durch die elektrische Entladung gepumpt.
• Festkörper, wie Kristalle und Brille. Die festen Gastgeber-Materialien werden gewöhnlich mit einer Unreinheit wie Chrom, Neodym, Erbium oder Titan-Ionen lackiert. Typische Gastgeber schließen YAG (Yttrium-Aluminiumgranat), YLF (Yttrium-Lithiumfluorid), Saphir (Aluminiumoxyd) und verschiedene Brille ein. Beispiele von Halbleiterlasermedien schließen Nd:YAG, Ti:sapphire, Cr:sapphire (gewöhnlich bekannt als Rubin), Cr:LiSAF (Chrom-lackiertes Lithiumstrontium-Aluminiumfluorid), Er:YLF, Nd:glass und Er:glass ein. Halbleiterlaser werden gewöhnlich durch flashlamps oder Licht von einem anderen Laser gepumpt.
• Halbleiter, ein Typ von festen, Kristall mit der Uniform dopant Vertrieb oder Material mit dem Unterscheiden dopant Niveaus, in denen die Bewegung von Elektronen Laserhandlung verursachen kann. Halbleiter-Laser sind normalerweise sehr klein, und können mit einem einfachen elektrischen Strom gepumpt werden, ihnen ermöglichend, in Verbrauchergeräten wie CD-Spieler verwendet zu werden. Sieh Laserdiode.

Optischer Resonator

Der optische Resonator oder optische Höhle, in seiner einfachsten Form ist zwei parallele um das Gewinn-Medium gelegte Spiegel, die Feed-Back des Lichtes zur Verfügung stellen. Die Spiegel werden optische Überzüge gegeben, die ihre reflektierenden Eigenschaften bestimmen. Normalerweise wird man ein hoher Reflektor sein, und der andere wird ein teilweiser Reflektor sein. Der Letztere wird die Produktionskopplung genannt, weil sie etwas vom Licht erlaubt, die Höhle zu verlassen, um den Produktionsbalken des Lasers zu erzeugen.

Das Licht vom Medium, das durch die spontane Emission erzeugt ist, wird durch die Spiegel zurück ins Medium widerspiegelt, wo es durch die stimulierte Emission verstärkt werden kann. Das Licht kann von den Spiegeln nachdenken und so das Gewinn-Medium viele hundert von Zeiten vor dem Herausnehmen über die Höhle durchführen. In komplizierteren Lasern werden Konfigurationen mit vier oder mehr Spiegeln, die die Höhle bilden, verwendet. Das Design und die Anordnung der Spiegel in Bezug auf das Medium sind für die Bestimmung der genauen Betriebswellenlänge und anderen Attribute des Lasersystems entscheidend.

Andere optische Geräte, wie spinnende Spiegel, Modulatoren, Filter, und Absorber, können innerhalb des optischen Resonators gelegt werden, um eine Vielfalt von Effekten auf die Laserproduktion, wie das Ändern der Wellenlänge der Operation oder der Produktion von Pulsen des Laserlichtes zu erzeugen.

Einige Laser verwenden keine optische Höhle, aber verlassen sich stattdessen auf den sehr hohen optischen Gewinn, um bedeutende verstärkte spontane Emission (ASE) zu erzeugen, ohne Feed-Back des Lichtes zurück ins Gewinn-Medium zu brauchen. Wie man sagt, sind solche Laser superlumineszierend, und strahlen Licht mit der niedrigen Kohärenz, aber hohen Bandbreite aus. Da sie optisches Feed-Back nicht verwenden, werden diese Geräte häufig als Laser nicht kategorisiert.

Siehe auch

• Einspritzung seeder
• Weise, die sich schließen lässt
• Q-Schaltung
• Liste von Laserartikeln
• Koechner, Walter (1992). Halbleiterlasertechnik, 3. Hrsg., Springer-Verlag. Internationale Standardbuchnummer 0-387-53756-2

Links

Die häufig gestellten

• Laserfragen von Sam ein praktisches Handbuch zu Lasern für Experimentatoren und Hobbyisten