Tiga komponen fungsional utama laser

Tiga komponen fungsional utama alaseradalah sumber pompa, media penguatan, dan rongga resonansi.

Sumber pompa menyediakan sumber cahaya untuk laser. Media penguatan (juga dikenal sebagai media kerja) menyerap energi yang disediakan oleh sumber pompa dan memperkuat cahaya. Rongga resonansi membentuk sirkuit antara sumber pompa dan media penguatan, dan rongga resonansi berosilasi dalam mode yang dipilih untuk menghasilkan cahaya laser.

Sumber pompa, sebagai sumber energi, menghasilkan foton untuk menggairahkan media penguatan. Foton yang dipancarkan oleh sumber pompa memompa partikel dalam medium penguatan dari keadaan dasar ke tingkat energi yang lebih tinggi, mencapai inversi populasi. Mekanisme eksitasi termasuk eksitasi optik (pemompaan optik), eksitasi pelepasan gas, eksitasi kimia, dan eksitasi nuklir. Saat ini, laser semikonduktor daya tinggi (LDS) umumnya digunakan sebagai sumber pompa, terutama untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.

Media penguatan mencapai inversi populasi dan memperkuat cahaya, dan juga menentukan panjang gelombang laser output. Gain media dapat berupa cairan, gas, atau padatan. Cairan termasuk larutan organik, gas termasuk karbon dioksida, dan padatan termasuk Ruby. Persyaratan mendasar untuk media gain adalah bahwa ia menghasilkan foton pada stimulasi daripada mengubah cahaya menjadi panas. Partikel -partikel di dalamnya harus relatif terisolasi, memungkinkan transisi antara tingkat energi terjadi.

Rongga resonansi terutama melayani tujuan "penyimpanan" dan "pemurnian" cahaya laser. Rongga resonansi biasanya terdiri dari dua cermin, tetapi skrup juga dapat digunakan untuk membentuk berbagai resonator cincin. Foton memantul bolak-balik di antara cermin, terus menginduksi radiasi yang distimulasi dalam medium penguatan dan menghasilkan cahaya laser intensitas tinggi. Selain itu, rongga resonansi memastikan bahwa foton dalam rongga memiliki frekuensi/panjang gelombang, fase, dan arah yang konsisten, menghasilkan directivity dan koherensi cahaya laser yang sangat baik.