Costruzione di un laser

I componenti essenziali di un laser sono una fonte esterna di energia, un mezzo amplificatore e un risonatore. Quando un mezzo, per esempio un cristallo Nd:YAG, è disposto tra due specchi in cui i fotoni innescano sempre una “emissione indotta”, ciò che si ottiene è chiamato risonatore ottico. L’alimentazione di energia esterna è anche chiamata pompaggio. In questo caso, l’energia è fornita da un intenso irraggiamento da parte di una sorgente luminosa ad alta capacità termica, ad esempio una lampada flash.

Mezzi del laser

Non solo materiali solidi (Nd:YAG, cristalli di rubino o semiconduttori), ma anche gas (anidride carbonica, azoto, vapori metallici misti di elio-neon) o liquidi (soluzioni di molecole di pigmenti organici) vengono utilizzati come mezzi del laser. La lunghezza d’onda della radiazione laser è determinata dal loro speciale livello di energia.

Il mezzo del laser si trova in un risonatore, cioè è racchiuso tra due specchi piani o curvi. I fotoni viaggiano avanti e indietro tra gli specchi, causando emissioni di luce continua nel mezzo, amplificando così il fascio generato. Ciò determina la formazione di un’onda stazionaria, che viene creata quando un’onda viene riflessa e si sovrappone. Questo crea l’impressione che l’onda si sia fermata. Uno dei due specchi ha un fattore di riflessione del 100%, l’altro ha un fattore di riflessione di circa 98%, in modo che l’onda stazionaria generata possa in parte uscire.

La forza del fascio laser uscente può variare da pochi milliwatt a molti megawatt.

Di regola, i raggi laser sono divisi in due tipi: “Laser a impulsi” e “laser a onda continua”. Mentre il laser a onda continua emette un fascio continuo, il laser a impulsi emette energia luminosa sotto forma di lampi di luce che durano non più di pochi millisecondi.