- активна середу збуджується за рахунок енергії, що звільняється при хімічних реакціях компонентів середовища. Спектральний діапазон газових лазерів значно ширше, ніж у всіх інших типів лазерів. Він перекриває область від 150 нм до 600 мкм.
Ці лазери мають високу стабільність параметрів випромінювання в порівнянні з іншими типами лазерів.
Лазери на твердих тілах мають активну середовище у формі циліндричного або прямокутного стрижня. Таким стрижнем найчастіше є спеціальний синтетичний кристал, наприклад рубін, олександрит, гранат або скло з домішками відповідного елемента, наприклад ербію, гольмію, неодиму. Перший діючий лазер працював на кристалі рубіна.
Різновидом активного матеріалу у вигляді твердого тіла є також напівпровідники. Останнім часом завдяки своїй малогабаритності та економічності напівпровідникова промисловість дуже бурхливо розвивається. Тому напівпровідникові лазери виділяють в окрему групу.
Отже, відповідно до типу активного матеріалу виділяють наступні типи лазерів:
газові;
рідинні;
на твердому тілі (твердотільні);
напівпровідникові.
Тип активного матеріалу визначає довжину хвилі генерованого випромінювання. Різні хімічні елементи в різних матрицях дозволяють виділити сьогодні більше 6000 різновидів лазерів. Вони генерують випромінювання від області так званого вакуумного ультрафіолету (157 нм), включаючи видиму область (385-760 нм), до далекого інфрачервоного ( gt; 300 мкм) діапазону. Все частіше поняття лазер raquo ;, спочатку дане для видимій області спектру, переноситься також на інші області спектра.
Таблиця 1 - лазери застосовуються в медицині.
Тип лазера Агрегатний стан активного веществаДліна хвилі, нмДіапазон ізлученіясо, Газ10600ІнфракраснийYAG: Er YSGG: Er YAG: Ho YAG: NdТвердое тело2940 2790 +2140 1064/1320ІнфракраснийПолупроводніковий, наприклад арсенід галліяТвердое тіло (напівпровідник) 635-1500 904От видимого до інфракрасногоРубіновийТвердое тело694ВідімийГелій-неоновий (He-Ne) Газ540 632,8 1150Зелений, яскраво-червоний, інфракраснийНа красітеляхЖідкость350-950 (перестроюваєма) Ультрафіолет - інфракраснийНа парах золотаГаз628,3КраснийНа парах медіГаз511/578Зелений/желтийАргоновийГаз488 515Голубой, зеленийЕксімерний: ArF KrF XeCI XeFГаз193 249308 351Ультрафіолет
Наприклад, для більш короткохвильового випромінювання, ніж інфрачервоне, використовується поняття рентгенівські лазери raquo ;, а для більш довгохвильового, ніж ультрафіолетове, - поняття лазери, генеруючі міліметрові хвилі
У газових лазерах використовується газ або суміш газів в трубі. У більшості газових лазерів використовується суміш гелію і неону (HeNe), з первинним вихідним сигналом в 632,8 нм (нм=10 ~ 9 м) видимого червоного кольору. Вперше такий лазер був розроблений в 1961 році і став передвісником цілого сімейства газових лазерів. Всі газові лазери досить схожі за конструкцією і властивостями.
Наприклад, С02-газовий лазер випромінює довжину хвилі 10,6 мкм в далекій інфрачервоній області спектра. Аргоновий і криптонові газові лазери працюють з кратною частотою, випромінюючи переважно у видимій частині спектру. Основні довжини хвиль випромінювання аргонового лазера - 488 і 514 нм.
Твердотільні лазери використовують лазерне речовина, розподілене у твердій матриці. Одним із прикладів є неодим (Ке) -лазер. Термін АІГ є скороченням для кристала - алюмоітрієвому гранат, який служить як носій для іонів неодиму. Цей лазер випромінює інфрачервоний промінь з довжиною хвилі 1,064 мкм. Допоміжні пристрої, які можуть бути як внутрішніми, так і зовнішніми стосовно резонатору, можуть використовуватися для перетворення вихідного променя в видимий або ультрафіолетовий діапазон. В якості лазерних середовищ можуть використовуватися різні кристали з різними концентраціями іонів-активаторів: ербію (Ег3 +), гольмію (Но3 +), тулия (ТТ3 +).
Виберемо з цієї класифікації лазери, найбільш придатні та безпечні для медичного використання. До найвідоміших газовим лазерам, використовуваним в стоматології, відносяться С02-лазери, He-Ne-лазери (гелій-неонові лазери). Представляють інтерес також газові ексимерні і аргонові лазери. З твердотілих лазерів найбільш популярним в медицині є лазер на YAG: Er, що має в кристалі ербіевие активні центри. Все частіше звертаються до лазеру на YAG: Ho (з гольмієвую центрами). Для діагностичного та терапевтичного застосування використовується велика група як газових, так і напівпровідникових лазерів. В даний час у виробництві лазерів в якості активного середовища використовується понад 200 видів напівпровідникових матеріалів.
