1. Laserowy środek roboczy
Produkcja lasera musi dobrać odpowiedni czynnik roboczy, którym może być ciało normalne, ciecz, ciało stałe lub półprzewodnik. W tym medium populację można odwrócić, aby stworzyć niezbędne warunki do uzyskania światła laserowego. Oczywiście istnienie metastabilnych poziomów energii jest bardzo korzystne dla realizacji populacyjnego świata inwersji. Istnieje prawie tysiąc rodzajów mediów roboczych, a długości fal lasera, które można wygenerować, obejmują daleką podczerwień z ultrafioletu próżniowego, który jest bardzo szeroki.
Jako rdzeń lasera składa się z dwóch części: aktywowanych cząstek (obie są metalowe) i matrycy. Struktura poziomów energii aktywowanych cząstek determinuje charakterystykę widmową lasera' oraz czas życia fluorescencji. Matryca decyduje głównie o właściwościach fizycznych i chemicznych materiału roboczego. Zgodnie ze strukturą poziomów energetycznych aktywowanych cząstek można je podzielić na system trzypoziomowy (taki jak laser rubinowy) i system czteropoziomowy (taki jak laser Er:YAG). Obecnie powszechnie stosowane są cztery główne typy materiałów roboczych: cylindryczne (obecnie najczęściej używane), płaskie, tarczowe i rurowe.
2, źródło zachęty
Aby spowodować inwersję populacji w medium roboczym, należy zastosować pewną metodę wzbudzenia układu atomowego w celu zwiększenia liczby cząstek na górnym poziomie energetycznym. Ogólnie rzecz biorąc, wyładowanie gazowe można wykorzystać do wykorzystania elektronów o energii kinetycznej do wzbudzenia atomów ośrodka, co nazywa się wzbudzeniem elektrycznym; impulsowe źródła światła mogą być również wykorzystywane do oświetlania czynnika roboczego, co nazywamy wzbudzeniem optycznym; istnieje wzbudzenie termiczne, wzbudzenie chemiczne i tak dalej. Różne metody motywacyjne są wizualnie nazywane pompowaniem lub pompowaniem. Aby w sposób ciągły uzyskiwać moc lasera, musi być on stale"pompowany" aby utrzymać więcej cząstek na wyższym poziomie energii niż na niższym poziomie energii.
3. System koncentracji
Wnęka kondensacyjna ma dwie funkcje, jedną jest skuteczne łączenie źródła pompy i materiału roboczego; drugim jest określenie rozkładu gęstości światła pompy na materiale lasera, wpływając tym samym na jednorodność, rozbieżność i zniekształcenie optyczne wiązki wyjściowej. Substancja robocza i źródło pompy są zainstalowane we wnęce koncentracyjnej, więc jakość wnęki koncentracyjnej bezpośrednio wpływa na wydajność i wydajność pracy pompy. Eliptyczna cylindryczna wnęka kondensatora jest obecnie najczęściej używanym małym laserem na ciele stałym.
4, optyczna wnęka rezonansowa;
składa się z lustra o całkowitym odbiciu i lustra o odbiciu częściowym i jest ważną częścią lasera na ciele stałym. Optyczna wnęka rezonansowa nie tylko zapewnia dodatnie sprzężenie zwrotne, aby utrzymać ciągłą oscylację lasera w celu wytworzenia stymulowanej emisji, ale także ogranicza kierunek i częstotliwość wiązki oscylacyjnej, aby zapewnić wysoką monochromatyczność i wysoką kierunkowość lasera wyjściowego. Najprostsza i powszechnie stosowana optyczna wnęka rezonansowa lasera na ciele stałym składa się z dwóch luster płaskich (lub luster sferycznych) umieszczonych naprzeciw siebie.
5. Układ chłodzenia i filtrowania
System chłodzenia i filtrowania jest niezbędnym urządzeniem pomocniczym lasera. Laser na ciele stałym będzie powodował poważniejsze efekty termiczne podczas pracy, dlatego zwykle stosuje się środki chłodzące. Głównym celem jest chłodzenie materiału roboczego lasera, układu pompującego i wnęki koncentracyjnej, aby zapewnić normalne użytkowanie lasera i ochronę sprzętu. Metody chłodzenia obejmują chłodzenie cieczą, chłodzenie gazem i chłodzenie przewodowe, ale najczęściej stosowaną metodą jest chłodzenie cieczą. Aby uzyskać wiązkę laserową o wysokiej monochromatyczności, dużą rolę odgrywa system filtrów. System filtrów może filtrować większość światła pompy i inne światło interferencyjne, dzięki czemu laser wyjściowy jest bardzo dobry.
