Jakie są różne rodzaje laserów?
Istnieją trzy rodzaje laserów: stan stały, gaz i ciecz. Podczas gdy wszystkie działają zgodnie z tymi samymi ogólnymi zasadami, są one zróżnicowane na podstawie środka, które stosują do tworzenia działania laserowego.
W laserach w stanie stałym, prąd elektryczny pompuje elektrony do ośrodka laserowego - zazwyczaj elektrony ekscytujące półprzewodnikowe, które są ustalone w medium. Wzorowione do stanów wyższych energii, stanu znanego jako inwersja populacji, wzbudzone elektrony szybko z powrotem w stały niższych energii, uwalniając nadmiar energii jako fotony. Starannie ustawione lustra odbijają fotony uderzające pod kątem 90 stopni w tę iz powrotem, z kolei stymulując inne wzbudzone elektrony do emitowania fotonów o identycznych długościach fali, kierunkach propagacji i polaryzacji; Jest to proces zwany wzmocnieniem. Ponieważ lustra są nierówne, fotony są ostatecznie w stanie uciec, a ich wyjście stanowi działanie lasera.
Pierwsza stała sLasery na bazie półprzewodników Tate zostały zbudowane w 1963 roku. Wcześniej, a począwszy od pierwszego lasera, jakie kiedykolwiek zbudowano w 1958 r., Lasery w stanie stałym były oparte na izolatorze, zwykle przy użyciu szklanego lub kryształowego pożywki, takiego jak rubin, które było pompowane przez inne nie-laserowe źródło światła w celu osiągnięcia inwersji populacji. W miarę rozwoju technologii lasery były używane do pompowania innych laserów. Lasery w stanie solidnym mają różne zastosowania medyczne i przemysłowe.
Lasery gazowe pojawiły się po raz pierwszy w 1960 roku. Początkowo zastosowali mieszaninę helu i neonu jako swojego pożywki, a dwutlenek węgla pojawił się później. W obu przypadkach prąd elektryczny o wysokiej częstotliwości wytwarza wyładowanie elektryczne w rurce zawierającej gaz, co prowadzi do inwersji populacji . Lasery gazowe mogą również wykorzystywać mocniejsze i lotne pożywki, takie jak wodór i fluor - oba są powszechnie spotykane w paliwach rakietowych - gdzie spalanieGasses działa jak pompa. Lasery gazowe są na ogół najpotężniejszymi laserami i często wspomnianymi w związku z quiksotycznymi zastosowaniami wojskowymi, czyli „promienie śmierci.”
Lasery ciekłe wykorzystują kolorowe związki przenoszone przez rozpuszczalnik, które są następnie pompowane przez inne źródła światła do punktu, w którym elektrony zajmują wyższe poziomy energii. Można zastosować szeroki zakres materiałów, w tym miedź, chrom, barwniki, sole metaliczne, a nawet galaretki. Z kontrolowanym przepływem płynu przechodzącego przez pompę lasery ciekłe są łatwiejsze niż inne rodzaje laserów, co czyni je przydatnymi w separacji izotopowej, pomiaru i produkcji zintegrowanych obwodów.