Pola i promieniowanie elektromagnetyczne

Budowa lasera i właściwości promieniowania laserowego.
Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) jest urządzeniem
wykorzystującym zjawisko emisji wymuszonej promieniowania elektromagnetycznego
(Rys. 34). Dzięki procesowi emisji wymuszonej światło laserowe posiada unikalne własności,
odróżniające je od klasycznych źródeł promieniowania tj. monochromatyczność, spójność,
kolimacja i natężenie. Powstałe fotony mają tą samą energię (długość fali), te same kierunki
propagacji i drgań wektora natężenia pola elektrycznego (kolimacja i polaryzacja) oraz
dokładnie skorelowane fazy drgań (spójność). Zwiększenie liczby fotonów pozwala osiągać
duże natężenie światła laserowego a z kolei krótkie czasy impulsów (nawet ~ fs) pozwalają
uzyskać ogromną moc laserów w impulsie.
Rys. 34. Zjawisko emisji wymuszonej. E1 - stan energetyczny podstawowy, E2 - stan energetyczny wzbudzony
długożyciowy (10 -3 s), E3 -stan energetyczny wzbudzony krótkożyciowy (10 -8 s).
Laser składa się z kilku podstawowych elementów tj. źródła światła przygotowującego
akcję laserową (pompa optyczna); właściwego ośrodka, w którym zachodzi emisja
wymuszona po uprzednim doprowadzeniu go do stanu wzbudzenia w wyniku pompowania
optycznego (inwersja obsadzeń); zwierciadeł (odpowiednia geometria-komora rezonansowa );
systemu chłodzenia i zasilania. Najprostszy przykład stanowi budowy lasera stanowi laser
rubinowy (Rys. 35).
36