III.9.4. Tipuri de lasere.
Există mai multe criterii de clasificare a laserelor:
-
După modul de funcționare, există lasere în regim continuu și lasere în regim pulsat (cu impulsuri).
-
După mediul activ utilizat există lasere solide, lichide, cu gaze și lasere cu semiconductori.
-
După domeniul spectral în care emit, există lasere ce emit radiație ultravioletă, vizibilă sau infraroșie.
-
După natura electronilor implicați în obținerea radiației laser, există lasere cu electroni legați sau cu electroni liberi.
Tipuri de lasere după mediul activ utilizat:
- Lasere solide
Cele mai obișnuite lasere solide au ca mediu activ cristale de rubin. Laserul cu rubin este alcătuit, în principal, dintr-un cristal cilindric de rubin care are lungimea de câțiva centimetri și diametrul de câțiva milimetri, din două oglinzi paralele, argintate sau aurite și un tub de descărcare, în formă de spirală, umplut cu un gaz nobil și conectat la un condensator de mare capacitate. Cele două oglinzi plane și paralele, sunt argintate sau aurite în așa fel încât una dintre ele este complet opacă, iar cealaltă parțial transparentă, ca să poată permite razelor laser să părăsească instalația, așezate la capetele cilindrului. Tubul de descărcare, în formă de spirală, umplut cu neon, xenon sau amestecuri de neon și kripton este conectat la un condensator și funcționează asemenea blitz-urilor de la aparatele fotografice.
Laserele solide oferă cea mai mare putere și sunt utilizate în mod normal într-o manieră pulsată pentru a genera o explozie de lumină de scurtă durată.
- Lasere cu gaz
Laserul heliu-neon este cunoscut pentru stabilitatea frecvenței, puritatea culorii, împrăștierea razei fiind minimă. Laserele cu dioxid de carbon sunt foarte eficiente și de aceea ele au cea mai puternică rază.
- Lasere cu semiconductori
Laserul cu semiconductori are ca mediu activ un amestec semiconductor, de obicei combinații de metale din aceleași perioade ale grupelor a III A și a VA (de exemplu, galiu și arsen, GaAs). Sistemul de excitare este constituit din două straturi de semiconductori, unul de tip p și unul de tip n. Într-un semiconductor foarte pur, conductibilitatea electrică este dată de electronii proprii, numită și conductibilitate intrinsecă, iar în cazul materialelor impurificate vorbim de o conductibilitate extrinsecă. Prin impurificare se poate modifica rezistivitatea electrică a semiconductorilor.
Laserul cu semiconductori este format din trei straturi de semiconductori la care se adaugă elementele sistemului de excitare. La acest tip de laser energia necesară excitării sistemului de atomi din mediul activ, cât și factorul declanșator este dat de un curent electric care trebuie să aibă o densitate de mii de amperi pe centimetru, dar având în vedere că o diodă laser are mărimi foarte mici, curentul necesar este adesea sub 100mA. Cât privește stratul activ, lungimea lui nu depășește 1 mm, iar grosimea sa este de la 200 nm până la 100 nm. Datorită faptului că este atât de subțire, fascicului emis este divergent și astfel laserul cu semiconductori se bazează foarte mult pe rezonatorul optic (sistem de două lentile plan-convexe poziționate cu fețele convexe una spre cealaltă) pentru a obține un fascicul cu razele aproape perfect paralele. Utilizările comune ale laserului cu semiconductori sunt CD-playerele și imprimantele cu laser.