Structure de base d'un laser

1. Milieu de fonctionnement de laser

La génération du laser doit choisir un milieu de travail approprié, qui peut être normal, liquide, solide ou semi-conducteur. L'inversion de population peut être réalisée dans ce milieu pour créer les conditions nécessaires pour obtenir la lumière laser. Évidemment, l'existence des forces métastables est très salutaire à la réalisation du monde d'inversion de population. Il y a presque 1 000 médias de travail, et les longueurs d'onde de laser qui peuvent être produites incluent un large éventail de vide ultra-violet et loin infrarouge.

Pendant que le noyau du laser, il se compose de particules activées (les deux métaux) et de matrice. La structure de force des particules activées détermine les caractéristiques spectrales et la vie de fluorescence du laser et d'autres caractéristiques de laser, et la matrice détermine principalement les propriétés physiques et chimiques de la substance fonctionnante. Selon la structure de force des particules activées, elle peut être divisée en systèmes à trois nivaux (tels que les lasers à rubis) et systèmes de quatre niveaux (comme heu : Lasers de YAG). Il y a quatre formes utilisées généralement des substances fonctionnantes : cylindrique (le plus utilisé actuellement), plat, disque et tubulaire.

2. Source encourageante

Afin de faire l'inversion de nombre de particules apparaissez dans le milieu de travail, une certaine méthode doit être employé pour exciter le système atomique pour augmenter le nombre de particules dans la force supérieure. Généralement, la décharge gazeuse peut être employée pour employer des électrons avec de l'énergie cinétique pour exciter les atomes du milieu, qui s'appelle l'excitation électrique ; des sources lumineuses pulsées peuvent également être employées pour irradier le milieu de travail, qui s'appelle l'excitation optique ; et l'excitation thermique, l'excitation chimique, types etc. les divers d'excitation sont visualisés en tant que le pompage ou pompage. Afin d'obtenir sans interruption la sortie de laser, c'est constamment « pompe » nécessaire pour maintenir plus de particules dans la force supérieure que dans la force plus basse.

3. Concentration du système

Il y a deux fonctions de la cavité de concentration, une est de coupler effectivement la source de pompe avec le matériel 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 substance fonctionnante et la source de pompe sont installées dans la cavité de condensation, ainsi la qualité de la cavité de concentration affecte directement l'efficacité et la représentation de pompage. La cavité cylindrique elliptique de condensateur est la plus utilisée généralement dans de petits lasers à état solide.

4. Résonateur optique

Il se compose de miroir de réflexion totale et de miroir de réflexion partielle, qui est une part importante de laser à état solide. En plus de fournir la réaction positive optique pour maintenir l'oscillation continue du laser pour former l'émission stimulée, le résonateur 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 du laser à état solide le plus simple et le plus utilisé généralement se compose de deux miroirs plats (ou de miroirs sphériques) placés vis-à-vis l'un l'autre.

5. Refroidissement et système de filtre

Les systèmes de refroidissement et de filtrage sont les appareils auxiliaires essentiels pour des lasers. Les lasers à état solide produiront des effets thermiques sérieux quand travail, refroidissant ainsi des mesures sont habituellement pris. Il fait principalement 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 actuellement la méthode la plus très utilisée est de refroidissement par liquide. Pour obtenir un à rayon laser avec le haut monochromaticity, le système de filtre joue un rôle important. Système de filtre ? Il peut filtrer la majeure partie de la lumière de pompe et d'une autre lumière d'interférence, de sorte que le monochromaticity de laser de sortie soit très bon.