В источнике света реализация инверсии населенности энергетического уровня является предпосылкой реализации усиления света, то есть предварительным условием генерацииЛазерСвет. Чтобы реализовать инверсию числа частиц, необходимо использовать силу внешнего света, чтобы сделать большое количество частиц, первоначально находящихся на низком энергетическом уровне, переходом на высокий энергетический уровень. Этот процесс еще называют «возбуждением».
То, что мы обычно называемЛазерный диодПредставляет собой устройство, которое стимулирует частицы в источнике света для генерации стимулированных радиационных переходов, реализует инверсию населенности частиц, а затем генерирует усиление света через стимулированное излучение. Хотя существуют различные типы лазеров, миссия состоит в том, чтобы получить лазерный свет через возбуждение и стимулированное излучение. Поэтому лазеры обычно состоят из активной среды (то есть рабочего вещества, которое может генерировать инверсию населённости после возбуждения), устройства возбуждения (то есть источника энергии, который может вызвать инверсию населённости в активной среде, источника накачки) и оптического резонатора (то есть, Может включить Он состоит из трех частей (двух плоских зеркал), в которых световой луч многократно колеблется и многократно усиливается.
Лазеры классифицируются несколькими способами, наиболее известными из которых являются твердые, газовые, жидкие красители, полупроводниковые и волоконные лазеры. Твердотельная лазерная среда-это что-то вроде рубинового стержня или другого твердого кристаллического материала, и трубка вспышки, обернутая вокруг нее, накачивает свои энергетические атомы. Для эффективной работы твердое вещество должно быть легировано, процесс, в котором некоторые атомы заменяются примесными ионами, чтобы они имели правильные энергетические уровни для получения лазерного света точной частоты. Твердотельные лазеры производят пучки высокой мощности, обычно очень короткие импульсы. Напротив, газовые лазеры используют соединения с благородными газами (так называемые эксимерные лазеры) или углекислым газом (CO2) в качестве среды для получения непрерывного яркого света. Мощные и эффективные лазеры CO2 обычно используются в промышленной резке и сварке. Лазеры на жидких красителях используют раствор молекул органических красителей в качестве среды, и основным преимуществом является то, что они могут использоваться для генерации более широкой полосы света, чем твердотельные и газовые лазеры, и даже могут быть «настроены» для генерации различных частот.
Разделенный по длине волны, охватываемый диапазон длин волн включает в себя дальний инфракрасный, инфракрасный, видимый свет, ультрафиолетовый и дальний ультрафиолетовый. В последнее время были разработаны рентгеновские лазеры и γ-лучевые оптические устройства; в соответствии с различными методами возбуждения существует оптическое возбуждение (источник света или возбуждение ультрафиолетового света), возбуждение газового разряда, возбуждение химической реакции, возбуждение ядерной реакции и т. Д.; в соответствии с различными методами вывода существуют непрерывные, одиночный ИМП ульс, Непрерывный ИМП ульс и ультра-короткий ИМП ульс, етк.; Сила может быть как небольшая как микроватт и до мегаватт. Энергия импульсного выхода может варьироваться от микроджоулей до более чем 100 000 джоулей, а длительность импульса колеблется от миллисекунд до пикосекунд и даже фемтосекунд (одна тысячная триллиона).