Los tres componentes funcionales principales de unláserson la fuente de la bomba, el medio de ganancia y la cavidad resonante.
La fuente de la bomba proporciona la fuente de luz para el láser. El medio de ganancia (también conocido como medio de trabajo) absorbe la energía proporcionada por la fuente de la bomba y amplifica la luz. La cavidad resonante forma el circuito entre la fuente de la bomba y el medio de ganancia, y la cavidad resonante oscila en un modo seleccionado para producir luz láser.
La fuente de la bomba, como fuente de energía, genera fotones para excitar el medio de ganancia. Los fotones emitidos por la fuente de la bomba bombean las partículas en el medio de ganancia desde el estado fundamental hasta un nivel de energía más alto, logrando la inversión de la población. Los mecanismos de excitación incluyen excitación óptica (bombeo óptico), excitación de descarga de gas, excitación química y excitación nuclear. Actualmente, los láseres semiconductores de alta potencia (LD) se usan comúnmente como fuentes de bomba, principalmente para convertir la energía eléctrica en energía de la luz.
El medio de ganancia logra la inversión de la población y amplifica la luz, y también determina la longitud de onda del láser de salida. Gane Media puede ser líquidos, gases o sólidos. Los líquidos incluyen soluciones orgánicas, los gases incluyen dióxido de carbono y sólidos incluyen rubí. El requisito fundamental para un medio de ganancia es que genera fotones al estimular en lugar de convertir la luz en calor. Las partículas dentro de ella deben estar relativamente aisladas, lo que permite que ocurran transiciones entre los niveles de energía.
Una cavidad resonante sirve principalmente para "almacenar" y "purificar" la luz láser. Una cavidad resonante generalmente consta de dos espejos, pero los acopladores también se pueden usar para formar varios resonadores de anillo. Los fotones rebotan entre los espejos, induciendo continuamente la radiación estimulada en el medio de ganancia y generando luz láser de alta intensidad. Además, la cavidad resonante asegura que los fotones dentro de la cavidad tengan frecuencia/longitud de onda, fase y dirección consistentes, lo que resulta en una excelente directividad y coherencia de la luz láser.
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