Лазеры

emission of radiation «усиление света посредством вынужденного излучения»), или опти́ческий

ква́нтовый генера́тор — это устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.

излучения.
Суть явления состоит в том, что возбуждённый атом способен

излучить фотон под действием другого фотона без его поглощения, если энергия последнего равняется разности энергий уровней атома до и после излучения.
При этом излучённый фотон когерентен фотону, вызвавшему излучение (является его «точной копией»). Таким образом происходит усиление света. Этим явление отличается от спонтанного излучения, в котором излучаемые фотоны имеют случайные направления распространения, поляризацию и фазу.

оптического диапазона. Обычно состоит из трёх основных элементов:

Источник энергии (механизм

«накачки» лазера).
Рабочее тело лазера.
Система зеркал («оптический резонатор»).

а также остальных свойств лазера. Рабочее тело подвергается «накачке», чтобы

получить эффект инверсии электронных населённостей, что вызывает вынужденное излучение фотонов и эффект оптического усиления.

Состоят из органического растворителя, например метанола, этанола или этиленгликоля.
Газы, например,

углекислый газ, аргон, криптон или смеси, такие как в гелий-неоновых лазерах. Такие лазеры чаще всего накачиваются электрическими разрядами.
Твёрдые тела, такие как кристаллы и стекла. Типичные используемые кристаллы: алюмо-иттриевый гранат (YAG), литиево-иттриевый фторид (YLF), сапфир (оксид алюминия) и силикатное стекло. Самые распространённые варианты: Nd:YAG, титан-сапфир, хром-сапфир (известный также как рубин), легированный хромом стронций-литий-алюминиевый фторид (Cr:LiSAF), Er:YLF и Nd: glass (неодимовое стекло). Твердотельные лазеры обычно накачиваются импульсной лампой или другим лазером.
Полупроводники. Материал, в котором переход электронов между энергетическими уровнями может сопровождаться излучением. Полупроводниковые лазеры очень компактны, накачиваются электрическим током, что позволяет использовать их в бытовых устройствах, таких как проигрыватели компакт-дисков.

находится вокруг рабочего тела лазера. Вынужденное излучение рабочего тела отражается

зеркалами обратно и опять усиливается. Волна может отражаться многократно до момента выхода наружу. В более сложных лазерах применяются четыре и более зеркал, образующих резонатор. Качество изготовления и установки этих зеркал является определяющим для качества полученной лазерной системы.

Как правило, в твердотельных лазерах зеркала формируются на полированных торцах активного элемента. В газовых лазерах и лазерах на красителях — на торцах колбы с рабочим телом.

Для выхода излучения одно из зеркал делается полупрозрачным.

получения различных эффектов, такие как
Поворачивающиеся зеркала
Модуляторы
Фильтры
поглотители.
Их

применение позволяет менять параметры излучения лазера, например, длину волны, длительность импульсов и т. д.