光源では、エネルギーレベルの母性反転の実現は、光増幅の実現の前提、つまり、生成の前提条件です。レーザーライト。 粒子数反転を実現するためには、外光のパワーを利用して、元々低エネルギーレベルにあった多数の粒子を高エネルギーレベルに移行させる必要がある。 このプロセスは「励起」と呼ばれます。
私たちが通常呼ぶものレーザーダイオードは、光源内の粒子を刺激して刺激された放射線遷移を生成し、粒子の分布反転を実現し、刺激された放射線を介して光増幅を生成するデバイスです。 レーザーにはさまざまな種類がありますが、その使命は励起と刺激放射線を通してレーザー光を得ることです。 したがって、レーザーは通常、活性媒体 (つまり、励起後に反転分布を生成できる作業物質) 、励起デバイス (つまり、アクティブな媒体で反転を引き起こす可能性のあるエネルギー源、ポンプ源) および光共振器 (つまり、 それは光ビームが繰り返し振動され、何度も増幅される3つの部分 (2つの平面ミラー) から成ります。
レーザーはいくつかの方法で分類され、最もよく知られているのは固体、気体、液体染料、半導体、およびファイバーレーザーです。 固体レーザー媒体は、ルビーロッドやその他の固体結晶材料のようなものであり、その周りに巻かれたフラッシュチューブがそのエネルギー原子を送り込みます。 効果的に機能するには、固体をドープする必要があります。これは、一部の原子を不純物イオンに置き換えて、正確な周波数のレーザー光を生成するための適切なエネルギーレベルを実現するプロセスです。 ソリッドステートレーザーは、高出力ビーム、通常は非常に短いパルスを生成します。 対照的に、ガスレーザーは、連続した明るい光を生成するための媒体として希ガス (いわゆるエキシマレーザー) または二酸化炭素 (CO2) を含む化合物を使用します。 強力で効率的なCO2レーザーは、産業用切断および溶接で一般的に使用されます。 液体染料レーザーは、有機染料分子の溶液を媒体として使用し、主な利点は、固体およびガスレーザーよりも広い光の帯域を生成するために使用できることです。また、異なる周波数を生成するように「調整」することもできます。
波長で分割すると、対象となる波長範囲には、遠赤外線、赤外線、可視光、紫外線、遠紫外線が含まれます。 最近、X線レーザーと γ 線光学デバイスが開発されました。さまざまな励起方法によると、光励起 (光源または紫外線光励起) 、ガス放電励起、化学反応励起、核反応励起など; さまざまな出力方法によると、連続的なシングルパルスがあり、 連続パルスと超短パルスなど。電力はマイクロワットと同じくらい小さく、最大メガワットにすることができます。 パルス出力のエネルギーはマイクロジュールから100,000ジュール以上の範囲であり、パルス幅はミリ秒からピコ秒、さらにはフェムト秒 (1000分の1兆) の範囲です。