La structure de base du laser

1. Milieu de fonctionnement de laser

La production des lasers doit choisir un milieu de travail approprié, qui peut être corps, liquide, solide ou semi-conducteur ordinaire. Dans ce milieu, la population peut être renversée, créant les conditions nécessaires pour obtenir des lasers. Évidemment, l'existence des forces métastables est très salutaire à la réalisation du monde d'inversion de population. Il y a presque mille genres de médias de travail, et les longueurs d'onde de laser qui peuvent être produites incluent un large éventail d'infrarouge lointain pour nettoyer à l'aspirateur l'ultraviolet.

Comme le noyau du laser, il se compose de deux parts : particules activées (qui sont métal) et la matrice. La structure de force des particules activées détermine les caractéristiques spectrales et la vie de fluorescence du laser. La matrice détermine principalement les propriétés physiques et chimiques du matériel de travail. Selon la structure de force des particules activées, elle peut être divisée en système à trois nivaux (tel qu'un laser à rubis) et système de quatre niveaux (tel que heu : Laser de YAG). Actuellement, il y a principalement quatre genres de matériaux de travail utilisés généralement : cylindre (actuellement a employé plus), plat plat, disque et tube.

2. Sources encourageantes

Afin de causer l'inversion de population dans le milieu de travail, une certaine méthode doit être employée pour exciter le système atomique pour augmenter le nombre de particules dans la force supérieure. Généralement, la décharge gazeuse peut être employée, et des électrons avec de l'énergie cinétique sont employés pour exciter les atomes moyens, qui s'appelle l'excitation électrique ; des sources lumineuses pulsées peuvent également être employées pour illuminer le milieu de travail, qui s'appelle l'excitation optique ; il y a excitation thermique, excitation chimique, et ainsi de suite. Les diverses méthodes encourageantes s'appellent visuellement pompage ou pompage. Afin d'obtenir sans interruption la sortie de laser, elle doit « être sans interruption pompée » pour garder plus de particules des niveaux de plus haute énergie que des particules des forces plus basses.

3. Système de concentration

La cavité de condensation a deux fonctions, on est de coupler effectivement la source de pompe et le milieu de travail ; l'autre est de déterminer la distribution de la faible densité de pompe sur le matériau laser, affectant de ce fait l'uniformité, la divergence et la déformation optique de la poutre de sortie. La source de fluide et de pompe de travail sont installées dans la chambre de concentration, ainsi la qualité de la chambre de concentration affecte directement l'efficacité et le rendement de la pompe. La cavité cylindrique elliptique de condensateur est le petit laser à état solide le plus utilisé généralement.

4. Cavité optique

Composé de miroir de réflexion totale et de miroir de réflexion partielle, c'est une part importante d'un laser à état solide. En plus de fournir le retour optique positif pour continuer le laser osciller sans interruption pour former l'émission stimulée, la cavité résonnante optique limite également la direction et la fréquence de la poutre de oscillation pour assurer le haut monochromaticity et la directivité élevée du laser de sortie. Le résonateur optique le plus simple et le plus utilisé généralement pour des lasers à état solide se compose de deux miroirs plats (ou de miroirs sphériques) placés vis-à-vis de l'un l'autre.

5. Système de refroidissement et de filtrage

Les systèmes de refroidissement et de filtrage sont matériel annexe essentiel pour des lasers. Les lasers à état solide produisent des effets thermiques plus sérieux lors du fonctionnement, ainsi refroidissant des mesures sont habituellement pris. Le but principal est de refroidir le matériel de fonctionnement de laser, système de pompe et cavité de concentration pour assurer l'utilisation normale du laser et la protection de l'équipement. Les méthodes de refroidissement incluent de refroidissement par liquide, le gaz se refroidissant et conduction se refroidissant, mais la méthode la plus très utilisée est de refroidissement par liquide. Afin d'obtenir un à rayon laser avec le haut monochromaticity, le système de filtre joue un rôle très important. Le système de filtre peut filtrer la majeure partie de la lumière de pompe et d'une autre lumière d'interférence, de sorte que le laser de sortie ait un monochromaticity très bon.