Слово «лазер» - это аббревиатура от «Усиление света посредством стимулированного излучения». Лазеры используются для самых разных целей, включая хранение данных на дисках, резку материалов и даже просто наведение на предметы. Вот два распространенных типа лазеров и как они работают.
Газовые лазеры
Газовые лазеры состоят из газовой трубки с зеркалами на обоих концах: одно полностью отражающее, а другое частично отражающее. Когда трубка возбуждается электрическим полем, электроны в атомах газа (1) переходят на более высокий энергетический уровень (2), а затем сразу же падают на исходный уровень. Когда они падают, избыточная энергия выделяется в виде фотонов, производя свет (3). Этот свет отражается между двумя зеркалами, которые действуют как резонансная полость для света. Каждый импульс увеличивает интенсивность света, и когда свет становится достаточно интенсивным, он светит через менее отражающее зеркало.
Диодные лазеры
Диодные лазеры на самом деле работают так же, как газовые лазеры, за исключением того, что вместо газа используются специальные полупроводниковые материалы. В результате тока, протекающего через полупроводники, генерируется свет, который резонирует в зеркальной полости до тех пор, пока не станет достаточно интенсивным, чтобы просвечивать сквозь него. Результирующий луч быстро расходится после выхода из чипа, поэтому для коллимации света используется линза, делающая световые лучи параллельными. Использование полупроводников позволяет лазерам быть меньше и менее хрупкими.
Цвета
В зависимости от среды генерации (газ в лазерной трубке или используемые полупроводниковые материалы) лазеры будут излучать свет разных цветов. Это связано с тем, что электроны в разных лазерных средах излучают фотоны с разными длинами волн. В случае диодных лазерных указателей лазер просвечивает несколько материалов, изменяя длину волны излучаемого света, в результате чего получаются разные цвета. Цвет лазера на самом деле не связан с его мощностью, и все цветные лазеры могут иметь одинаковую номинальную мощность.
Лазерный свет
Из-за способа создания лазерного света он является монохромным (один цвет) и содержит только одну длину волны света. Лазерный свет также когерентен, то есть все фотоны находятся в фазе друг с другом. Эти свойства отличают лазерный свет от естественного света, который обычно является многоцветным и некогерентным.
Безопасность
Не все лазеры одинаковы. Некоторые лазеры безопасны для использования кем угодно, в то время как другие могут вызвать серьезные ожоги или слепоту при неправильном использовании.
Две крупные организации создали классификацию лазеров на основе их потенциальной опасности: Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и Международная электротехническая комиссия (IEC).