レーザーの3つの主要な機能成分

aの3つの主要な機能成分レーザポンプ源、ゲイン媒体、および共振空洞です。

ポンプソースは、レーザーの光源を提供します。ゲイン培地（作業媒体とも呼ばれる）は、ポンプ源から提供されるエネルギーを吸収し、光を増幅します。共振キャビティは、ポンプ源とゲイン培地の間に回路を形成し、共振キャビティは選択したモードで振動してレーザー光を生成します。

エネルギー源としてのポンプ源は、ゲイン媒体を励起するために光子を生成します。ポンプ源によって放出された光子は、基底状態からより高いエネルギーレベルまでのゲイン培地の粒子をポンプし、個体群の反転を達成します。励起メカニズムには、光学励起（光ポンプ）、ガス排出励起、化学励起、核励起が含まれます。現在、高出力半導体レーザー（LDS）は、主に電気エネルギーを光エネルギーに変換するために、ポンプ源として一般的に使用されています。

ゲイン培地は、個体群の反転を達成し、光を増幅し、出力レーザーの波長も決定します。ゲインメディアは、液体、ガス、または固形物である可能性があります。液体には有機溶液、ガスには二酸化炭素が含まれ、固体にはルビーが含まれます。ゲイン培地の基本的な要件は、光を熱に変換するのではなく、刺激時に光子を生成することです。その中の粒子は比較的孤立している必要があり、エネルギーレベル間の遷移が発生するようにします。

共鳴空洞は、主に「保管」および「浄化」レーザー光の目的を果たします。共鳴空洞は通常2つのミラーで構成されていますが、カプラーを使用してさまざまなリング共振器を形成することもできます。光子はミラー間で前後に跳ね返り、ゲイン培地で刺激放射を連続的に誘導し、高強度レーザー光を生成します。さらに、共振空洞は、空洞内の光子が一貫した周波数/波長、位相、方向を保証し、レーザー光の優れた指向性とコヒーレンスをもたらします。