1. Mezzo di lavoro laser
La produzione del laser deve scegliere un mezzo di lavoro adatto, che può essere corpo normale, liquido, solido o semiconduttore. In questo mezzo, la popolazione può essere invertita per creare le condizioni necessarie per ottenere la luce laser. Ovviamente, l'esistenza di livelli energetici metastabili è molto vantaggiosa per la realizzazione dell'inversione della popolazione mondiale. Esistono quasi mille tipi di supporti di lavoro e le lunghezze d'onda del laser che possono essere generate includono l'infrarosso lontano dall'ultravioletto del vuoto, che è molto ampio.
Come il nucleo di un laser, è composto da due parti: particelle attivate (entrambe sono metalliche) e una matrice. La struttura del livello di energia delle particelle attivate determina le caratteristiche spettrali del laser' e la durata della fluorescenza. La matrice determina principalmente le proprietà fisiche e chimiche del materiale di lavoro. In base alla struttura del livello energetico delle particelle attivate, può essere suddiviso in un sistema a tre livelli (come un laser a rubino) e un sistema a quattro livelli (come un laser Er: YAG). Esistono quattro tipi principali di materiali di lavoro comunemente usati attualmente: cilindrici (attualmente più utilizzati), piatti, a disco e a tubo.
2, fonte di incentivi
Per provocare l'inversione della popolazione nel mezzo di lavoro, deve essere usato un certo metodo per eccitare il sistema atomico per aumentare il numero di particelle nel livello energetico superiore. Generalmente, la scarica di gas può essere utilizzata per utilizzare elettroni con energia cinetica per eccitare atomi medi, che è chiamata eccitazione elettrica; sorgenti di luce pulsata possono essere utilizzate anche per illuminare il mezzo di lavoro, che si chiama eccitazione ottica; ci sono eccitazione termica, eccitazione chimica e così via. Vari metodi di incentivazione sono visivamente chiamati pompaggio o pompaggio. Per ottenere un'uscita laser continua, deve essere continuamente"pompato" mantenere più particelle nel livello energetico superiore rispetto al livello energetico inferiore.
3. Sistema di concentrazione
La cavità di condensazione ha due funzioni, una è quella di accoppiare efficacemente la sorgente della pompa e il materiale di lavoro; l'altro è determinare la distribuzione della densità di luce della pompa sul materiale laser, influenzando così l'uniformità, la divergenza e la distorsione ottica del raggio di uscita. La sostanza di lavoro e la sorgente della pompa sono entrambe installate nella cavità di concentrazione, quindi la qualità della cavità di concentrazione influenza direttamente l'efficienza e le prestazioni di lavoro della pompa. La cavità condensatore cilindrica ellittica è attualmente il piccolo laser a stato solido più comunemente usato.
4, cavità risonante ottica
è composto da uno specchio a riflessione totale e uno specchio a riflessione parziale, ed è una parte importante di un laser a stato solido. La cavità risonante ottica non solo fornisce un feedback ottico positivo per mantenere l'oscillazione laser continua per formare un'emissione stimolata, ma limita anche la direzione e la frequenza del raggio oscillante per garantire un'elevata monocromaticità e un'elevata direttività del laser in uscita. La cavità risonante ottica più semplice e comunemente usata di un laser a stato solido è composta da due specchi piani (o specchi sferici) posti uno di fronte all'altro.
5. Sistema di raffreddamento e filtraggio
Il sistema di raffreddamento e filtraggio è un dispositivo ausiliario indispensabile per il laser. Il laser a stato solido produrrà effetti termici più gravi quando è in funzione, quindi di solito vengono prese misure di raffreddamento. Lo scopo principale è raffreddare il materiale di lavoro laser, il sistema di pompaggio e la cavità di concentrazione per garantire il normale utilizzo del laser e la protezione dell'apparecchiatura. I metodi di raffreddamento includono il raffreddamento a liquido, il raffreddamento a gas e il raffreddamento a conduzione, ma il metodo più utilizzato è il raffreddamento a liquido. Per ottenere un raggio laser con elevata monocromaticità, il sistema di filtri gioca un ruolo importante. Il sistema di filtri può filtrare la maggior parte della luce della pompa e qualche altra luce di interferenza, rendendo l'uscita laser monocromatica molto buona.
