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Na fonte de luz, a realização da inversão da população de nível de energia é a premissa de perceber a amplificação da luz, ou seja, a pré-condição de gerarLaserLuz. Para realizar a inversão do número de partículas, é necessário usar o poder da luz externa para fazer um grande número de partículas originalmente na transição de baixo nível de energia para o alto nível de energia. Este processo é chamado de "excitação".
O que costumamos chamar de umDiodo laserÉ um dispositivo que estimula as partículas na fonte de luz a gerar transições de radiação estimuladas, realiza a inversão da população de partículas e, em seguida, gera amplificação de luz por meio de radiação estimulada. Embora existam vários tipos de lasers, a missão é obter luz laser por meio de excitação e radiação estimulada. Portanto, os lasers são geralmente compostos por um meio ativo (ou seja, uma substância de trabalho que pode gerar inversão populacional após ser excitada), um dispositivo de excitação (ou seja, uma fonte de energia que pode causar inversão populacional no meio ativo, uma fonte de bomba) e um ressonador óptico (ou seja, Pode habilitar. Consiste em três partes (dois espelhos planos) nas quais o feixe de luz é repetidamente oscilado e amplificado muitas vezes.
Os lasers são classificados de várias maneiras, sendo os mais conhecidos lasers sólidos, gasosos, corantes líquidos, semicondutores e fibras. Um meio laser de estado sólido é algo como uma haste de rubi ou outro material cristalino sólido, e um tubo de flash enrolado em torno dele bombeia seus átomos energéticos. Para funcionar de forma eficaz, um sólido deve ser dopado, um processo no qual alguns átomos são substituídos por íons de impureza, de modo que tenham os níveis de energia certos para produzir uma luz laser de uma frequência precisa. Os lasers de estado sólido produzem feixes de alta potência, geralmente pulsos muito curtos. Em contraste, os lasers de gás usam compostos com gases nobres (os chamados lasers excimer) ou dióxido de carbono (CO2) como meio para produzir luz brilhante contínua. Poderosos e eficientes, os lasers de CO2 são comumente usados em corte e soldagem industrial. Os lasers de corante líquido usam uma solução de moléculas de corante orgânico como meio, e a principal vantagem é que eles podem ser usados para gerar uma faixa mais ampla de luz do que os lasers de estado sólido e gás, e pode até ser "sintonizado" para gerar frequências diferentes.
Dividida pelo comprimento de onda, a faixa de comprimento de onda coberta inclui infravermelho distante, infravermelho, luz visível, ultravioleta e ultravioleta distante. Recentemente, lasers de raios X e dispositivos ópticos de raios γ foram desenvolvidos; de acordo com diferentes métodos de excitação, há excitação óptica (fonte de luz ou excitação de luz ultravioleta), excitação de descarga de gás, excitação de reação química, excitação de reação nuclear, etc.; de acordo com diferentes métodos de saída, há pulso contínuo, único, Pulso contínuo e pulso ultra-curto, etc.; A potência pode ser tão pequena quanto microwatts e até megawatts. A energia da saída de pulso pode variar de microjoules a mais de 100.000 joules, e a largura de pulso varia de milissegundos a picossegundos e até femtossegundos (um milésimo de trilhão).
