В основу создания лазера легла теория Паули. Рассмотрим подробнее принцип действия любой лазерной установки.
Откуда появляется лазерная энергия
Вокруг каждого ядра любого атома по окружности располагаются электроны. Причем, все они находятся на разных уровнях в строгом соответствии количества несомой ими энергии. Если у нескольких электронов — это значение равноценно, то они соединяются в особое поле. Самая удаленная от ядра зона – валентная. Сразу за ней идет зона с самым высоким показателем энергии – область проводимости.
Любой тип лазерного излучателя действует на принципе перемещения электронов по зонам с излучением света (фотонов). В веществах диэлектриках валентная и область проводимости разделены так, что электроны просто перескакивают эти запрещенные зоны.
Действие твердотельного лазера
В данном устройстве используется принцип заселения электронами запрещенных зон (создание инверсных уровней). Любое прохождение фотонов мимо таких уровней провоцирует выработку мощного пучка световых однотипных волн.
Устройство такого лазера мало отличается от остальных типов. Это все та же трубка – излучатель с системой зеркальных или оптических отражателей.
Разновидности
Различают следующие типы:
- Непрерывный;
- Импульсный.
Их главное различие заключается в способе выхода луча. Помимо этого, твердотельные установки импульсного типа более мощные. Это происходит за счет скапливания энергии за отведенный временной интервал. Чем короче отрезок времени, отведенный на импульс – тем мощнее и плотнее луч. На данном уровне технологии представляется возможным создание фемтосекундных установок. При удлинении импульса снижается выходная лучевая мощность. Поэтому это считается нецелесообразным.
Гравировка
Для этих целей лучше подходят твердотельные импульсные установки. Именно они обеспечивают самое простое управление с сохранением высокого качества нанесения рисунка. Причем, таким лазером можно с одинаковым успехом гравировать как металлы, так и стекло или пластик.