Ла́зер, или опти́ческий ква́нтовый генера́тор — это устройство, преобразующее энергию накачки в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.
Ла́зер — квантовый генератор, источник когерентного монохроматического электромагнитного излучения оптического диапазона. Обычно состоит из трёх основных элементов:
- Источник энергии.
- Рабочее тело лазера.
- Система зеркал.
С самого момента разработки лазер называли устройством, которое само ищет решаемые задачи. Лазеры нашли применение в самых различных областях.
Лазерный диод — полупроводниковый лазер, построенный на базе диода. Его работа основана на возникновении инверсии населённостей в области p-n перехода при инжекции носителей заряда.
Эксимерный лазер — разновидность ультрафиолетового газового лазера, широко применяемая в глазной хирургии и полупроводниковом производстве.
Волоконная оптика — под этим термином понимают
- раздел оптики, который изучает физические явления, возникающие и протекающие в оптических волокнах, либо
- продукцию отраслей точного машиностроения, имеющую в своём составе компоненты на основе оптических волокон.
Ла́зерные материа́лы — вещества, которые используются в лазерах как активные среды. Лазерные материалы во многом определяют характеристики лазера: в первую очередь, длину волны его излучения и мощность, а также длительность импульса.
Лазер с ядерной накачкой — это лазерное устройство, возбуждение активной среды которого происходит за счёт ионизирующего излучения от ядерных реакций. Длина волны излучения такого устройства может быть от дальнего ИК-диапазона до рентгеновского. Одним из таких лазеров является рентгеновский лазер с ядерной накачкой, основная энергия лазерного излучения которого генерируется в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения. Существующие рентгеновские лазеры приводятся в действие различными способами, основными из которых являются ядерный либо термоядерный взрыв, инверсное излучение возбуждённых плазменных сред, излучение возбуждённых твердотельных сред либо синхротронное излучение пучка электронов при пролёте через область переменного магнитного поля (FEL-лазер).
Nd:YAG лазер — твердотельный лазер, имеющий различные варианты накачки - либо от лазерных диодов с длиной волны 1064 нм (маломощные компактные лазеры - DPSS), либо от газосветных (заполненных ксеноном и криптоном) импульсных ламп. В качестве активной среды используется алюмо-иттриевый гранат («YAG», Y3Al5O12), легированный ионами неодима (Nd).
Титан-сапфировый лазер (Ti:Sapphire лазер, Ti:Sa лазер) — лазеры с широкой полосой генерации (700—1100 нм). Активная среда титан-сапфирового лазера традиционно выполняется в виде короткого (2—10 мм) стержня (диска) из монокристалла сапфира (корунда — Al2O3) с примесью ионов Ti3+. Концентрация примеси выбирается из условия поглощения примерно 90 % излучения накачки. Широкая полоса усиления позволяет осуществлять перестройку длины волны лазерной генерации или генерацию сверхкоротких импульсов.
Лазеры сверхкоротких импульсов, лазеры УКИ (ПКИ), фемтосекундные лазеры — оптические квантовые генераторы, способные генерировать импульсы лазерного излучения, которые содержат достаточно малое число колебаний оптического поля.
Серге́й Алекса́ндрович Ахма́нов — советский физик, один из основателей нелинейной оптики. Доктор физико-математических наук, профессор. Заслуженный деятель науки РСФСР.
Синхрониза́ция мод — метод лазерной физики, с помощью которого удаётся связать фазы различных продольных мод в лазере, получив тем самым сверхкороткие импульсы в диапазоне пико- или фемтосекунд.
Ла́зерная ука́зка — портативный квантово-оптический генератор когерентных и монохроматических электромагнитных волн видимого диапазона в виде узконаправленного луча. В большинстве случаев изготавливается на основе красного лазерного диода, который излучает в диапазоне 635—670 нм, и коллиматора — двояковыпуклой линзы для организации узконаправленного луча. Сходное устройство имеют более редкие синие и фиолетовые указки и пока (2016) ещё более редкие зелёные. До начала-середины 2010-х годов зелёные лазерные указки имели сложное строение и представляли собой твердотельный лазер с накачкой инфракрасным лазерным диодом и последующим нелинейным элементом для удвоения частоты.
Анатолий Николаевич Ру́бинов — советский и белорусский физик, государственный и общественный деятель. Академик Национальной академии наук Беларуси, доктор физико-математических наук (1973), профессор (1980). Заслуженный деятель науки БССР (1980).
Квантовая электроника — область физики, изучающая методы усиления и генерации электромагнитного излучения, основанные на использовании явления вынужденного излучения в неравновесных квантовых системах, а также свойства получаемых таким образом усилителей и генераторов и их применение в электронных приборах.
Волоко́нный ла́зер — лазер, активная среда и, возможно, резонатор которого являются элементами оптического волокна. При полностью волоконной реализации такой лазер называется цельноволоконным, при комбинированном использовании волоконных и других элементов в конструкции лазера он называется волоконно-дискретным или гибридным. Волоконные лазеры применяются в промышленности для резки металлов и маркировки продукции, сварки и микрообработки металлов, в линиях волоконно-оптической связи. Их основными преимуществами являются высокое оптическое качество излучения, небольшие габариты и возможность встраивания в волоконные линии.
Накачка лазера — процесс перекачки энергии внешнего источника в рабочую среду лазера. Поглощённая энергия переводит атомы рабочей среды в возбуждённое состояние. Когда число атомов в возбуждённом состоянии превышает количество атомов в основном состоянии, возникает инверсия населённости. В этом состоянии начинает действовать механизм вынужденного излучения и происходит излучение лазера или же оптическое усиление. Мощность накачки должна превышать порог генерации лазера. Энергия накачки может предоставляться в виде света, электрического тока, энергии химической или ядерной реакций, тепловой или механической энергии.
Александр Иванович Сопин — советский физик в области лазерной техники, руководитель предприятия электронной промышленности.
Олег Николаевич Компанец — советский и российский физик-экспериментатор, выполнил пионерские работы в области лазерной спектроскопии сверхвысокого разрешения и лазерных стандартов частоты 10-микронного диапазона, а также разработал лазерные спектрометры высокого разрешения и чувствительности. Доктор физико-математических наук.
