レーザーの種類と構成要素

LASER

LASERは「Light amplification by stimulated emission of radiation」の略称です。レーザーは、自然には見られない特殊な光を生成する装置です。この光は、刺激放射による光学増幅によって生成されます。レーザー光は通常の光と3つの点で異なります。まず、レーザーからの光は1つの色または波長のみを含むため、「単色」と呼ばれます。次に、すべての波長が位相一致しているため、「連携性がある」と呼ばれます。そして最後に、レーザー光ビームは非常に狭く、小さなスポットに集中できるため、「並行性がある」と呼ばれています。これらがレーザーの特性です。

レーザーの動作には、人口反転が必要です。原子や分子のグループが励起状態にある電子数が低エネルギー状態の電子数よりも多い場合、人口反転が起こります。電子が励起状態にあるとき、外部の影響なしに光子を放出して下位エネルギー状態に遷移することがあります。これを自発放射と言います。

誘導放射は、光子が電子を刺激し、その電子が第2の光子を放出して下位エネルギー状態に戻るときに起こります。この過程により、2つの連携した光子が生成されます。人口反転が十分に存在する場合、誘導放射は光の大幅な増幅を生じます。誘導放射によって生成された光子は、明確な位相関係を持っているため、連携した光を生成します。

レーザーの原理は1917年にアインシュタインによって発見されましたが、レーザーが実際に開発されたのは1958年でした。

レーザーは広範な応用があります。CDプレーヤーやDVDプレーヤー、プリンターなどの消費者向けデバイスに不可欠であり、医療では手術や皮膚治療に使用され、産業では材料の切断や溶接に使用されます。軍事や法執行機関では目標のマーキングや距離測定に使われ、科学的研究にも多くの重要な応用があります。

レーザーの構成要素

• レーザー材料または活性媒体。

• 外部エネルギー源。

• 光学共鳴器。

レーザーの種類

• 固体レーザー

• ガスレーザー

• 染料または液体レーザー

• エキシマレーザー

• 化学レーザー

• 半導体レーザー