Hva er de forskjellige typene lasere?

Det er tre typer lasere: faststoff, gass og væske. Mens alle jobber etter de samme generelle prinsippene, blir de differensiert på grunnlag av mediet de bruker for å lage laserhandlingen.

I solid state-lasere pumper en elektrisk strøm elektroner inn i lasermediet - typisk en halvleder - spennende elektroner som er festet i mediet. Drevet inn i høyere energitilstander, en tilstand som kalles en populasjonsinversjon, forfaller de eksiterte elektronene raskt tilbake til lavere energitilstander, og frigjør overflødig energi som fotoner. Omhyggelig plasserte speil spretter fotoner som treffer dem i 90 graders vinkler frem og tilbake, og i sin tur stimulerer andre spente elektroner til å avgi fotoner med identiske bølgelengder, forplantningsretninger og polarisasjoner; dette er en prosess som kalles forsterkning. Fordi speilene har ulik refleksjonsevne, er fotonene etter hvert i stand til å unnslippe, og deres utgjør utgjør laserhandlingen.

De første solid-state halvledere-baserte lasere ble bygget i 1963. Før det, og begynnende med den første laseren noensinne ble bygget i 1958, var solid-state-lasere isolasjonsbaserte, vanligvis ved bruk av et glass eller krystallmedium som rubin som ble pumpet av en annen ikke-laser lyskilde for å oppnå en inversjon av befolkningen. Etter hvert som teknologien utviklet ble lasere brukt til å pumpe andre lasere. Solid state-lasere har en rekke medisinske og industrielle applikasjoner.

Gasslasere dukket først opp i 1960. Til å begynne med brukte de en blanding av helium og neon som medium, med karbondioksid senere. I begge tilfeller skaper en høyspenning, høyfrekvent elektrisk strøm en elektrisk utladning i et rør som inneholder gassen, noe som fører til en populasjonsinversjon . Gasslasere kan også bruke kraftigere og flyktige medier som hydrogen og fluor - begge er ofte funnet i rakettdrivstoff - der forbrenningen av gassene fungerer som en pumpe. Gasslasere er generelt de kraftigste lasere og nevnes ofte i forbindelse med quixotiske militære applikasjoner, også kalt "dødsstråler."

Flytende lasere bruker fargede forbindelser som bæres av et løsningsmiddel, som deretter pumpes via andre lyskilder til det punktet hvor elektroner opptar høyere energinivå. Et bredt spekter av materialer kan brukes, inkludert kobber, krom, fargestoffer, metalliske salter eller til og med gelé. Med en kontrollert strømning av væske som passerer over pumpen, blir væskelasere lettere stabilisert enn andre typer lasere, noe som gjør dem nyttige i isotopseparasjon, måling og fremstilling av integrerte kretsløp.