Was sind die verschiedenen Arten von Lasern?

Es gibt drei Arten von Lasern: Festkörper, Gas und Flüssigkeit. Während alle nach den gleichen allgemeinen Prinzipien funktionieren, unterscheiden sie sich jedoch auf der Grundlage des Mediums, das sie zur Erzeugung der Laserwirkung einsetzen.

In Festkörperlasern pumpt ein elektrischer Strom Elektronen in das Lasermedium - typischerweise ein Halbleiter - aufregende Elektronen, die im Medium festgelegt sind. In höhere Energiezustände, eine Bedingung, die als Populationsinversion bekannt ist, zerfallen die angeregten Elektronen schnell in niedrigere Energiezustände und sorgen für die überschüssige Energie als Photonen frei. Sorgfältig positionierte Spiegel springen Photonen ab, die sie in 90 Grad Winkeln hin und her schlagen, und stimulieren wiederum andere angeregte Elektronen, um Photonen mit identischen Wellenlängen, Ausbreitungsrichtungen und Polarisationen zu emittieren. Dies ist ein Prozess, der als Verstärkung bezeichnet wird. Da die Spiegel von ungleichem Reflexionsvermögen sind, können die Photonen schließlich entkommen und ihre Ausgabe ist die Laseraktion.Tate-Basis von Tate Semiconductor wurden 1963 gebaut. Zuvor und beginnend mit dem ersten Laser, das 1958 jemals gebaut wurde, waren Festkörperlaser auf Isolierbasis und unter Verwendung eines Glas- oder Kristallmediums wie Ruby, das von einer anderen nichtlaser Lichtquelle gepumpt wurde, um eine Bevölkerungsumkehrung zu erreichen. Während sich die Technologie entwickelte, wurden Laser verwendet, um andere Laser zu pumpen. Festkörperlaser haben eine Vielzahl von medizinischen und industriellen Anwendungen.

Gaslaser traten erstmals 1960 auf. Zunächst verwendeten sie eine Mischung aus Helium und Neon als Medium, wobei später Kohlendioxid kam. In beiden Fällen erzeugt eine hohe Spannung, Hochfrequenz elektrischer Strom eine elektrische Entladung in einem Röhrchen, das das Gas enthält, was zu einer -Populationsinversion führt. Gaslaser können auch leistungsstärkere und flüchtige Medien wie Wasserstoff und Fluor verwenden - beide sind häufig in Raketentreibern vorhanden - wo die Verbrennungder Gase wirkt als Pumpe. Gaslaser sind im Allgemeinen die leistungsstärksten Laser und häufig im Zusammenhang mit quixotischen militärischen Anwendungen, auch bekannt als "Todesstrahlen".

flüssige Laser verwenden farbige Verbindungen, die von einem Lösungsmittel getragen werden und dann über andere Lichtquellen bis zu dem Punkt gepumpt werden, an dem Elektronen höhere Energieniveaus einnehmen. Eine breite Palette von Materialien kann verwendet werden, darunter Kupfer, Chrom, Farbstoffe, Metallsalze oder sogar Jello. Mit einem kontrollierten Flüssigkeitsfluss über die Pumpe werden flüssige Laser leichter stabilisiert als andere Arten von Lasern, was sie bei der Isotopentrennung, Messung und Herstellung integrierter Schaltungen nützlich macht.