Laser to światło, które jest generowane i wzmacniane przez stymulowane promieniowanie, tj. wzmacnianie światła przez stymulowane promieniowanie. Charakteryzuje się doskonałą monochromatycznością, bardzo małą dyspersją i dużą jasnością (mocą). Trzy elementy wymagane do wytworzenia światła laserowego to „źródło wzbudzenia”, „medium wzmacniające” i „struktura rezonansowa”.
Puls
Jest to mechaniczna forma fali (elektryczna/optyczna itp.), która jest emitowana w tym samym odstępie czasu.
Impuls laserowy
Impuls laserowy to impuls świetlny emitowany przez laser, który działa w sposób impulsowy. Mówiąc najprościej, jest to jak praca latarki, gdzie przycisk jest cały czas zamknięty dla ciągłej pracy, a przełącznik jest zamykany i wyłączany od razu na „impuls światła”. Praca z impulsami ma swoje własne potrzeby, takie jak wysyłanie sygnałów, zmniejszanie wytwarzania ciepła itp. Impulsy laserowe mogą być bardzo krótkie, na przykład na poziomie „pikosekund”, co oznacza, że czas impulsu jest rzędu pikosekund, a 1 pikosekunda to równa jednej bilionowej części sekundy (10E-12 sekund).
Ciągły laser
Źródło pompy laserowej zapewnia ciągłą energię do wytwarzania mocy lasera przez długi czas, co skutkuje ciągłym laserem. Moc wyjściowa laserów ciągłych jest na ogół niska i jest odpowiednia do zastosowań wymagających ciągłej pracy lasera (np. komunikacja laserowa, chirurgia laserowa itp.)
Laser impulsowy
Pulsacyjny tryb pracy to tryb, który działa tylko raz w określonym przedziale czasu.
Lasery impulsowe mają większą moc wyjściową i nadają się do znakowania laserowego, cięcia, wyznaczania odległości itp.
Popularne lasery pulsacyjne: lasery z granatem itrowo-aluminiowym (YAG), lasery rubinowe, lasery szafirowe, lasery ze szkła neodymowego itp. W laserach na ciele stałym. Istnieją również azotowe lasery molekularne, lasery ekscymerowe itp.
Gigantyczny laser impulsowy
Straty są sztucznie dodawane do wnęki, aby były większe niż zysk substancji roboczej, gdy nie ma wyjścia lasera. Jednak przy ciągłym wzbudzaniu źródła pompy liczba atomów na poziomie energetycznym lasera wzrasta i uzyskuje się większą inwersję liczby cząstek. Jeżeli moc szczytową zdefiniujemy jako iloraz energii impulsu przez czas trwania impulsu (szerokość impulsu), to po usunięciu sztucznie dodanych strat laser impulsowy o wąskiej szerokości impulsu i dużej mocy szczytowej jest wytwarzany w czasie bardzo krótkim okresie czasu w bardzo szybkim tempie, często nazywanym gigantycznym impulsem.
Lasery ciągłe, jak sama nazwa wskazuje, wykorzystują moc wyjściową lasera, która jest ciągła w czasie. Wyjście laserów impulsowych jest nieciągłe, dostępne na rynku rzędu kilku femtosekund, dlatego lasery pulsacyjne są często używane do pomiaru ultraszybkich procesów fizycznych. Ale lasery ciągłe mają również tę zaletę, że po stabilizacji częstotliwości można uzyskać bardzo wąską szerokość linii, którą można wykorzystać do precyzyjnej spektroskopii laserowej.
Różnica mocy szczytowej między nimi jest duża, ciągłe lasery w lepszych laserach półprzewodnikowych mogą wykonywać skalę stu W, podczas gdy lasery impulsowe mogą teraz wykonywać skalę femtosekundową, im krótsza szerokość impulsu, tym mniejszy efekt termiczny, precyzyjne przetwarzanie laser pulsacyjny.
Moc szczytowa=energia pojedynczego impulsu / szerokość impulsu;
Średnia moc=energia pojedynczego impulsu * częstotliwość powtarzania.
Szerokość impulsu lasera dotyczy laserów impulsowych lub laserów quasi-ciągłych i można ją po prostu rozumieć jako czas działania jednego impulsu laserowego na emisję lub czas trwania jednego impulsu laserowego. Częstotliwość powtarzania to liczba impulsów emitowanych przez laser na sekundę, np. 10 Hz oznacza 10 impulsów laserowych emitowanych w ciągu jednej sekundy. Ale szerokość impulsu każdego impulsu laserowego różni się w zależności od lasera, niezależnie od tego, czy jest to nanosekunda, mikrosekunda czy milisekunda.
