Сущность лазерного излучения. Классификация лазеров по физико-техническим параметрам

Это излучение формируется в оптических квантовых генераторах (лазерах) и представляет собой оптическое когерентное излучение, характеризующееся высокой направленностью и большой плотностью энергии. Главный элемент лазера, где формируется излучение, - активная среда, для образования которой используют: воздействие света нелазерных источников, электрический разряд в газах, химические реакции, бомбардировку электрическим пучком и другие методы “накачки”. Активная среда (элемент), расположена между зеркалами, образующими оптический резонатор. Активной средой лазера может быть твердый материал (рубины, стекло, активированное неодимом, алюмоиттриевый гранат, пластмассы), полупроводники (Zn, S, ZnO, CaSe, Te, PbS, GaAs, и др.), жидкость (с редкоземельными активаторами или органическими красителями), газ (Hе-Nе, Ar, Kr, Xe, Ne, He-Cd, CО₂ и др.) и др. Существуют лазеры непрерывного и импульсного действия.

Лазеры получили широкое применение при проведении научных исследований (физика, химия, биология и др.), в практической медицине (хирургия, офтальмология и др.), а также в технике (связи, локации, измерительной), при исследовании внутренней структуры вещества, разделении протонов, термоядерном синтезе, термообработке, сварке, резке, при изготовлении отверстий малого диаметра – микроотверстий и др. Области применения лазера определяются энергией используемого лазерного излучения.

Величина генерируемого лазером электромагнитного излучения составляет: в области рентгеновского диапазона 3 ∙ 10^-3…3 ∙ 10^-7 мкм, ультрафиолетового 0,2…0,4 мкм, видимого света 0,4…0,75 мкм, ближнего инфракрасного 0,75…1,4 мкм, инфракрасного 1,4…10² мкм, субмиллиметрового 10²…10³ мкм.

Классификация лазеров по физико-техническим параметрам:

1.По конструктивному исполнению:

· стационарные;

· передвижные;

· открытые;

· закрытые.

2.По мощности излучения:

· сверхмощные;

· мощные;

· средней мощности;

· маломощные.

3.По режиму работы:

· непрерывные;

· импульсные;

· импульсные с модулированной добротностью.

4.По способу отводу тепла:

· естественное охлаждение;

· принудительное охлаждение водой;

· принудительное охлаждение воздухом;

· принудительное охлаждение специальной жидкостью.

5.По назначению:

· технологические;

· специальные;

· исследовательские;

· уникальные.

6.По методу накачки:

· химическим возбуждением;

· пропусканием высокочастотного тока;

· пропусканием импульсного тока;

· пропусканием постоянного тока;

· импульсным светом;

· постоянным светом.

7.По длине генерируемой световой волны:

· инфракрасные;

· видимый свет;

· ультрафиолетовые;

· рентгеновские.

· субмиллиметровые

8.По активному элементу:

· газодинамические;

· твердотельные;

· полупроводниковые;

· жидкостные;

· газовые.