Bir lazerin üç ana fonksiyonel bileşeni

A'nın üç ana fonksiyonel bileşenilazerpompa kaynağı, kazanç ortamı ve rezonant boşluktur.

Pompa kaynağı lazer için ışık kaynağı sağlar. Kazanç ortamı (çalışma ortamı olarak da bilinir) pompa kaynağı tarafından sağlanan enerjiyi emer ve ışığı yükseltir. Rezonant boşluğu, pompa kaynağı ile kazanç ortamı arasındaki devreyi oluşturur ve rezonant boşluk, lazer ışığı üretmek için seçilen bir modda salınır.

Bir enerji kaynağı olarak pompa kaynağı, kazanç ortamını heyecanlandırmak için fotonlar üretir. Pompa kaynağı tarafından yayılan fotonlar, zemin durumundan kazanç ortamındaki parçacıkları daha yüksek bir enerji seviyesine kadar pompalayarak popülasyonun tersine çevrilmesi. Uyarma mekanizmaları optik uyarma (optik pompalama), gaz deşarj uyarımı, kimyasal uyarma ve nükleer uyarım içerir. Şu anda, yüksek güçlü yarı iletken lazerler (LD'ler), esas olarak elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştürmek için pompa kaynakları olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kazanç ortamı, popülasyonun tersine çevrilmesini sağlar ve ışığı güçlendirir ve ayrıca çıkış lazerinin dalga boyunu belirler. Kazanma ortamı sıvılar, gazlar veya katılar olabilir. Sıvılar organik çözeltiler içerir, gazlar karbondioksit içerir ve katı maddeler yakut içerir. Bir kazanç ortamı için temel gereklilik, ışığı ısıya dönüştürmek yerine stimülasyon üzerine fotonlar üretmesidir. İçindeki parçacıklar, enerji seviyeleri arasında geçişlerin meydana gelmesine izin vererek nispeten izole edilmelidir.

Bir rezonant boşluk öncelikle "depolama" ve "saflaştırma" lazer ışığının amacına hizmet eder. Bir rezonant boşluk tipik olarak iki aynadan oluşur, ancak çeşitli halka rezonatörleri oluşturmak için kuplörler de kullanılabilir. Fotonlar aynalar arasında ileri geri sıçrar, kazanç ortamında sürekli olarak uyarılmış radyasyonu indükler ve yüksek yoğunluklu lazer ışığı üretir. Ayrıca, rezonant boşluk, boşluk içindeki fotonların tutarlı frekans/dalga boyu, faz ve yöne sahip olmasını sağlar, bu da lazer ışığının mükemmel yönlendirmesine ve tutarlılığına neden olur.