Лазер в основном состоит из нескольких частей
1. Рабочая среда лазера
Генерация лазера должна выбрать подходящую рабочую среду, которая может быть газом, жидкостью, твердым телом или полупроводником. В этой среде может быть реализована инверсия населенностей для создания необходимых условий генерации. Очевидно, что существование метастабильного энергетического уровня очень благоприятно для реализации инверсии населенностей частиц. Длина волны генерируемого лазера включает широкий диапазон от вакуумного ультрафиолета до дальнего инфракрасного диапазона.
2. Источник поощрения
Чтобы инвертировать количество частиц в рабочей среде, необходимо использовать определенные методы, чтобы стимулировать атомную систему к увеличению числа частиц на верхнем энергетическом уровне. Как правило, газовый разряд можно использовать для использования электронов с кинетической энергией для возбуждения атомов среды, что называется электрическим возбуждением; импульсные источники света могут применяться и для облучения рабочей среды, что называется световым возбуждением; существуют также тепловое возбуждение, химическое возбуждение и т. д.
3. Резонатор
С подходящим рабочим веществом и источником возбуждения можно реализовать инверсию населенностей частиц, но интенсивность стимулированного излучения, создаваемого таким образом, слишком мала для практического применения. Поэтому люди подумали об использовании оптического резонатора для усиления. Так называемый оптический резонатор фактически представляет собой два зеркала с высокой отражательной способностью, установленные на двух концах лазера лицом к лицу. Одно почти полностью отражается, а другое в основном отражается и небольшое количество пропускается, так что лазер может излучаться через это зеркало. Свет, отраженный обратно в рабочую среду, продолжает индуцировать новое вынужденное излучение, и свет усиливается. Поэтому свет колеблется взад и вперед в резонаторе, вызывая цепную реакцию, усиливаясь лавинообразно и генерируя интенсивный лазерный свет, который выходит из одного конца частичного отражателя.
Хотя существует множество типов лазеров, принципы их изготовления в основном одинаковы, и большинство из них состоят из трех частей: системы возбуждения, рабочей среды и оптического резонатора.
Система возбуждения представляет собой устройство, генерирующее свет, электричество и химическую энергию. Система возбуждения обеспечивает энергию, так что большая часть электронов в лазерном материале поглощает энергию и перескакивает на внешнюю орбиту атома, создавая условия для испускания лазерного света в будущем. Используемые в настоящее время стимулы в основном включают свет, электричество и химические реакции.
