レーザーの基本構造

1、レーザー加工媒体

レーザーは、通常の物体、液体、固体または半導体であり得る適切な作動媒体を選択することによって生成されなければならない。この媒体では、粒子数の反転が達成され、レーザーを得るために必要な条件を作り出すことができる。明らかに、準安定エネルギー準位の存在は、人口の逆転を実現するために非常に有利です。利用可能な作動媒体は約1000種類あり、生成できるレーザー波長には真空紫外線からの遠赤外線が含まれますが、これは非常に広範囲です。
レーザーのコアとしては、活性粒子（金属両方）とマトリックスから構成され、活性粒子のエネルギー準位構造によってレーザーのスペクトル特性や蛍光寿命などのレーザー特性が決定され、マトリックスによって主に作用物質の物理化学的特性が決定されます。活性化粒子のエネルギー準位構造によると、それは三準位系（例えばルビーレーザー）と四準位系（例えばＥｒ：ＹＡＧレーザー）に分けることができる。現在使用されている作業材料には、主に4つのタイプがあります。円筒形（現在最も使用されている）、平型、円盤型、管状です。



2.インセンティブ源

作動媒体中で反転分布を生じさせるためには、原子系を特定の方法で励起して、より高いレベルで粒子の数を増やす必要がある。一般に、ガス放電を用いて運動エネルギーで電子を励起して中原子を励起することができ（電気励起と呼ばれる）、パルス光源を使用して作動媒体を照射することもでき（光励起と呼ぶ）、熱励起、化学励起などがある。さまざまなインセンティブがポンプまたはポンプとして視覚化されています。レーザ出力を連続的に得るためには、粒子の数を低いレベルよりも高いレベルに維持するように常に「ポンピング」することが必要である。

3、集中システム

集光キャビティは２つの機能を有し、１つはポンプ源を作用物質と効果的に結合すること、もう１つはレーザ材料上のポンピング光学密度の分布を決定し、それによって出力ビームの均一性、発散および光学歪みに影響を及ぼす。 。作動物質とポンプ源の両方が濃縮キャビティ内に設置されているので、濃縮キャビティの長所と短所はポンプの効率と作業性能に直接影響する。楕円形の円柱集光キャビティは、現在、小型のソリッドステートレーザーに最も一般的に使用されています。


4、光キャビティ

それは全反射ミラーと部分的なミラーから成ります。そして、それは固体レーザーの重要な部分です。誘導放出を形成するためにレーザ連続発振を維持するために光学的正帰還を提供することに加えて、光キャビティはまた、発振レーザビームの方向および周波数を制限して、出力レーザの高い単色性および高い指向性を保証する。最も一般的に使用されている固体レーザの光共振器は、互いに対向して配置された２つの平面ミラー（または球面ミラー）からなる。

5、冷却およびフィルターシステム

冷却およびろ過システムは、レーザーに不可欠な補助装置です。ソリッドステートレーザーは、作業時により深刻な熱的影響を与えるため、通常は冷却対策が取られます。レーザーの通常の使用と装置の保護を確実にするために、主にレーザー作動物質、ポンプシステム、および集中キャビティを冷却するため。冷却方法には、液冷、ガス冷却、伝導冷却がありますが、最も広く使われている方法は液冷です。高い単色レーザービームを得るために、フィルターシステムは大きな役割を果たす。フィルタシステム？ほとんどのポンプ光やその他の干渉光をフィルタリングできるため、出力レーザは非常に単色です。