Što je trorazinski laser?

Laser općenito emitira svjetlost kroz vrstu pojačanja. Atomskim fotonima može se manipulirati kako bi se energija svjetlosti koncentrirala na malo područje ili je usmjerila na velike udaljenosti. Metoda u kojoj se energija usmjerava u svjetlosnu zraku kako bi je pojačala naziva se pumpanje, a laserska pumpa obično stimulira čestice u više energetsko stanje. Svako stanje se često naziva razinom; laser na tri razine, na primjer, može usmjeriti svjetlost u tri različita stupnja prije nego što se emitira. Takva se konfiguracija često koristi kako bi se osiguralo da je snop na željenoj razini snage.

Energija koja se koristi u laseru obično pobuđuje čestice fotona, ali može imati i suprotnu reakciju. Kod trorazinskog lasera, svjetlost se prenosi iz stanja mirovanja na visoku energetsku razinu; u drugom stupnju ta energija se raspada, ali se čestice ne emitiraju kao zračenje. Općenito, ne više od polovice čestica ima dovoljno energije u ovom procesu. Inženjeri su dizajnirali sustave koji ih mogu natjerati da budu energičniji nego što je potrebno. Posljednja faza je aktivacija laserske zrake, a brzi pad energije čestica obično se događa kako se čestice emitiraju.

Nakon što je snop ispaljen, tada se razina energije normalno smanjuje na najniže stanje. Osnovno stanje trorazinskog lasera stoga se naziva niža laserska razina ili E1, što je također obično stanje sustava nakon pojave emisije. Energija se često usmjerava na razinu E3 izravno iz E1, dok se gornja laserska razina, nazvana E2, obično javlja neposredno prije aktiviranja zraka.

Upotreba samo polovice elektrona općenito zahtijeva da se laseru na tri razine doda više snage. Velik dio energije prelazi u niže stanje bez emitiranja svjetlosti ili drugog zračenja, što je općenito omogućeno prijenosom energije česticama koje se nazivaju fotoni rešetke. Ova vrsta lasera stoga obično nije tako učinkovita kao neke druge vrste.

Energetska stanja na svakoj razini traju djeliće sekunde, unatoč značajnim dobicima i gubicima koji se mogu pojaviti. Drugi fenomen koji se često javlja u trorazinskom laseru je inverzija populacije, u kojoj je količina čestica u stanju više energije veća od onih u nižim stanjima. Rezultat je obično pojačanje svjetlosti. Ta se energetska stanja, međutim, postižu u samo dijelu čestica u ovoj vrsti lasera, pa se ponekad treba pozabaviti energetskom učinkovitošću.