شروط عمل أجهزة الليزر

شروط عمل أجهزة الليزر
1) الوسط الفعّال Active Medium :
هو
مجموعة الذرات أو الأيونات أو الجزيئات لعنصر أو مركب أو مزيج بحالة صلبة
أو سائلة أو غازية ، بحيث يكون له عدد من مستويات الطاقة تصلح لأن تتحقق
بينها الانتقالات الثلاث وهي الامتصاص والانبعاث التلقائي والانبعاث
المستثار والضرورية لانبعاث شعاع الليزر .
2) التوزيع المعكوس Population Inversion :
شرط ضروري لكي يحدث الانبعاث المستثار ، وهذا الشرط يلزم لتحقيقه ظروف غير اعتيادية توفرها طرائق الضخ والتي سبق شرحها .
3) المِرْنان Resonator :
وهو
الوعاء الحاوي والمنشط لعملية التكبير ، ويجب أن يصمم هذا المرنان بأبعاد
معينة تعتمد على الطول الموجي لشعاع الليزر الناتج ، بحيث يكون طول المسار
البصري مساوياً لأعداد صحيحة من أنصاف الطول الموجي فيحدث التداخل البناء
ونحصل على حزمه من أشعة الليزر المتوازية .
ويتكون المرنان عادة من
مرآتين مستويتين متوازيتين . وتوضع مادة الوسط الفعّال بينهما ، وتكون إحدى
المرآتين عاكسة للضوء كلياً (100%) والثانية ذات انعكاسية أقل من 100% .

وقد
تكون المرآتان خارجيتان كما في الليزرات الغازية أو داخليتان بحيث تطلى
نهايات المادة الفعّالة لتعمل عمل المرآة كما في ليزرات بلورة الياقوت
والليزرات الصلبة بصورة عامة . وعندما يسقط شعاع الليزر المتكون على إحدى
المرآتين فإنه ينعكس ثم يسقط على المرآه الأخرى وينعكس عنها ، وهكذا تتعاقب
الانعكاسات ، فيزداد مسار فوتونات الليزر داخل المِرْنان وبذلك يزداد عدد
الفوتونات المتولّدة بالانبعاث المستثار بعدد هائل فيحصل التكبير . وتسمح
المرآه ذات الانعكاس الجزئي بنفاذ نسبة معينة من أشعة الليزر خارج المرنان
وأما بقية الشعاع فتعكسه مرة أخرى إلى داخل المرنان لأجل أن تظل عملية
التكبير مستمرة .