Aufbau eines Lasers

Die wesentlichen Bestandteile eines lasers sind eine externe Energiequelle, ein Verstärkermedium und ein Resonator. Wird ein Medium beispielsweise ein Nd:YAG Kristall zwischen zwei Spiegeln so angeordnet, dass Photonen stets eine "induzierte Emission" auslösen, wird von einem optischen Resonator gesprochen. Das Zuführen externer Energie wird auch als pumpen bezeichnet. Die Energie wird dabei durch intensive Strahlung einer thermischen Hochleistungslichtquelle beispielsweise eine Blitzlampe zugeführt.

Lasermedien

Als Lasermedium werden nicht nur feste Stoffe (Nd:YAG, Rubinkristalle oder Halbleiter) sondern auch gasförmige (kohlendioxid, Stickstoff, Helium-Neon Gemische, Metalldämpfe) oder flüssige (Lösungen organischer Farbstoffmoleküle) verwendet. Durch ihr spezielles Energieniveau wird die Wellenlänge der Laserstrahlung bestimmt.

Das Lasermedium befindet sich in einem Resonator, ist also zwischen zwei Plan- oder gekrümmten Spiegeln eingeschlossen. Die Photonen laufen zwischen den Spiegeln hin und her, wodurch im Medium ständig Lichtaussendungen erfolgen und hierdurch den erzeugten Strahl verstärken. Dadurch erreicht man die Bildung einer stehenden Welle, welche entsteht, wenn eine Welle reflektiert wird und sich somit selbst überdeckt. Dabei entsteht der Eindruck, dass diese Welle zum Stillstand gekommen ist. Einer der beiden Spiegel besitzt einen Reflexionsgrad von 100% der andere etwa von 98% damit die erzeugte stehende Welle teilweise austreten kann.

Der austretende Laserstrahl kann in seiner Leistungsstärke von einem Milliwatt bis zu einigen Megawatt variieren.

Der Laserstrahl wird in der Regel in 2 Arten unterteilt: "Gepulste Laser" und "Dauerstrich Laser". Während der Dauerstrich Laser kontinuierlich Strahlen aussendet, emittiert der Gepulste Laser die Lichtenergie in Form von Lichtblitzen, welche nicht länger sind als wenige Millisekunden.