- складаються з двох шарів напівпровідникового матеріалу, складених разом. Лазерний діод є діодом, випромінюючим світло, з оптичною ємністю для посилення випромінюваного світла від люфту в стержні напівпровідника, як показано на малюнку. Їх можна налаштувати, змінюючи прикладається струм, температуру або магнітне поле.
Різні тимчасові режими роботи лазера визначаються частотою, з якою надходить енергія.
Лазери з безперервним випромінюванням (Continuous wave, CW) працюють з постійною середньою потужністю променя.
У одноімпульсних лазерів тривалість імпульсу звичайно становить від декількох сотень мікросекунд до декількох мілісекунд. Цей режим роботи зазвичай називається Длінноімпульсний або нормальним режимом.
Одноімпульсние лазери з модуляцією добротності є результатом внутрірезонаторними запізнювання (комірка модуляції добротності), яке дозволяє лазерної середовищі зберігати максимум потенційної енергії. Потім, при максимально сприятливих умовах, відбувається випромінювання одиночних імпульсів, зазвичай з проміжком часу в 10-8 секунд. Ці імпульси мають високу пікової потужністю, часто в діапазоні від 106 до 109 Ватт. p> Імпульсні лазери періодичного дії або скануючі лазери працюють в принципі також як і імпульсні лазери, але з фіксованою (або змінної) частотою імпульсів, яка може змінюватися від декількох імпульсів у секунду до такого великого значення як 20 000 імпульсів в секунду.
Принцип дії лазера
Фізичної основою роботи лазера служить явище вимушеного (індукованого) випромінювання. Суть явища полягає в тому, що збуджений атом здатний випроменити фотон під дією іншого фотона без його поглинання, якщо енергія останнього дорівнює різниці енергій рівнів атома до і після випромінювання. При цьому випромінений фотон когерентний фотону, який викликав випромінювання (є його В«точною копієюВ»). Таким чином відбувається посилення світла. Цим явище відрізняється від спонтанного випромінювання, в якому випромінюються фотони мають випадкові напрямку поширення, поляризацію і фазу.
Ймовірність того, що випадковий фотон викличе індуковане випромінювання порушеної атома, в точності дорівнює ймовірності поглинання цього фотона атомом, що знаходяться в незбудженим стані. Тому для посилення світла необхідно, щоб збуджених атомів в середовищі було більше, ніж незбуджених (так звана інверсія населенностей). У стані термодинамічної рівноваги це умова не виконується, тому використовуються різні системи накачування активного середовища лазера (оптичні, електричні, хімічні та ін)
Першоджерелом генерації є процес спонтанного випромінювання, тому для забезпечення наступності поколінь фотонів необхідне існування позитивної зворотного зв'язку, за рахунок якої випроменені фотони викликають наступні акти індукованого випромінювання. Для цього активне середовище лазера поміщається в оптичний резонатор. У простому випа...
