7.6: Типи лазерів
Існує безліч типів лазерів: газові, тверді, рідкі, напівпровідникові, хімічні, ексимерні, електронно-променеві, вільні електрони, волоконні і навіть хвилеводні лазери. Класифікуємо їх за насосним механізмом.
7.6.1 Оптична накачування
Енергію для перекладу атомаA з основного стану в збуджений стан забезпечує світло. Джерелом може бути інший лазер або некогерентний джерело світла, наприклад, розрядна лампа. Якщо атомA знаходиться в основному стані іA∗ є збудженим атомом, ми маємо,ℏω02+A→A∗
7.6.2 Насос для зіткнення електронів
Енергетичні електрони використовуються для зіткнення з атомами підсилювача, тим самим передаючи частину своєї енергії:A+e(E1)→A∗+e(E2),
7.6.3 Атомне зіткнення
BmДозволяти бути атомомB в збудженому, так званому метастабільному стані. Це означаєBm, що, хоча і нестабільний, має дуже тривалий час релаксації, тобто довше, ніж1 ms або близько того. ПриBm зіткненні з атомомA він передає енергіюA.
Bm+A→B+A∗,
Прикладами цих типів лазера є He-Ne, який випромінює червоним в632 nm, N2 -CO2 і He-Cd. Все це залежить від зіткнень атома або молекул, де атом або молекула, які згадуються першою в назві, приводиться в метастабільний стан, а лазерування відбувається на довжині хвилі, що відповідає різниці рівнів другого згаданого атома або молекули. У найпростішому випадку метастабільні стани створюються електронами, що генеруються розрядом. CO2Лазер випромінює10μm і може досягти величезної потужності.
7.6.4 Хімічний насос
У деяких хімічних реакціях молекула створюється в збудженому стані з інверсією населення. Прикладом є:A+B2→(AB)∗+B
7.6.5 Напівпровідниковий лазер
У цьому випадку накачування здійснюється за допомогою інжекції електронного струму. Це один з найбільш компактних лазерів, і все ж він зазвичай випромінює20 mW потужність. Переходи відбуваються між провідністю і валентною смугами, близькими доp−n стику. Електрони з зони провідностіn -шару будуть рекомбінуватися з дірками вp -шарі. Порожнина отримують шляхом полірування торців, які перпендикулярні стику, щоб зробити їх високо відображають. Напівпровідникові лазери виробляються для довжин хвиль від700 nm до30μm і дають безперервний (CW) вихід.



