I když všechny lasery pracují na stejném základě (stimulované emisi), liší se velmi výrazně svou konstrukcí i vlastnostmi. Pro jejich rozdělení do skupin můžeme zvolit různá kritéria, např.:

• skupenství aktivního prostředí: pevná látka, kapalina, plyn, polovodič
• vlnová délka: submilimetrové, infračervené, viditelné světlo, ultrafialové, rentgenovské
• excitace (buzení, „pumpování“): optickým zářením, elektrickým polem, chemickou reakcí, elektronovým svazkem atd.
• počet energetických hladin: dvou, tří a vícehladinové
• režim práce: pulzní, kontinuální (spojitý)

Z těchto kritérií zůstává prakticky beze změny jen rozdělení podle prvního kritéria. S vývojem stále nových typů se ostatní uvedené skupiny neustále doplňují a mění. Skupenství aktivního prostředí:
 
Pevnolátkové lasery
Aktivním prostředím jsou krystalické nebo amorfní izolanty s příměsí vhodných iontů, excitace je obvykle optická. Tyto lasery mohou pracovat v různých režimech a za různých provozních podmínek, jsou stabilní a mají malé nároky na údržbu. Jejich záření má vlnové délky v oboru infračerveného a viditelného světla.
Nejznámějším představitelem je laser rubínový, jehož aktivním prostředím je krystal syntetického rubínu. Právě z rubínové tyčinky se Maimanovi podařilo získat první laserový paprsek červeného světla.
Nejrozšířenější je dnes laser neodymový. Vyzařuje infračervené záření nebo zelené světlo a má uplatnění v nejrůznějších oborech, zejména v medicíně.
Kapalinové lasery
Aktivním prostředím těchto laserů jsou roztoky různých organických barviv. Pomocí několika druhů barviv a metod tzv. nelineární optiky je možno dosáhnout prakticky všech vlnových délek od 300 nm do 1500 nm. Proto se kapalinové lasery používají např. ve spektroskopii. Jejich nevýhodou je krátká životnost aktivního prostředí, které se teplem a světlem rozkládá.
 
Plynové lasery
Aktivní plynné prostředí může být tvořeno atomy, ionty nebo molekulami. Plynové lasery pracují ve velmi širokém rozsahu vlnových délek v kontinuálním nebo pulzním režimu. Jejich excitace je většinou pomocí elektrického výboje ve zředěném plynu, optická excitace se používá jen zřídka.
Plynové lasery mají homogenní aktivní prostředí, které zajišťuje jejich výborné parametry. Nevýhodou je poměrně malý výkon.
K nejrozšířenějším typům patří červeně zářící helium - neonový laser, v průmyslu a medicíně se nejvíce používá infračervený laser CO₂. Světelné efekty poskytuje např. modře a zeleně zářící laser argonový. Zvláštním typem plynových laserů jsou lasery excimerové, které jsou výkonným zdrojem ultrafialového záření. Aktivním prostředím jsou molekuly, vzniklé spojením dvou atomů různých vzácných plynů (argon - krypton, krypton - fluor apod.) působením svazku elektronů.
Polovodičové lasery
Tato skupina laserů dnes patří mezi nejrozšířenější, zdrojem záření je tzv. laserová dioda. Diody mají velmi malé rozměry, což je na jedné straně jejich výhoda, na druhé straně je jejich paprsek rozbíhavější než u jiných typů laserů. Účinnost diod je vysoká (až 50 %), jejich výkon se dá snadno měnit (modulovat) změnou elektrického proudu. Proto našly laserové diody velké uplatnění zejména v telekomunikacích, ve výpočetní technice i spotřební elektronice.

---

Excitace (buzení, „pumpování“, čerpání) aktivního prostředí:
 
Optické buzení
Energie, potřebná ke vzniku laserového záření, se dodává ve formě světelného záblesku. Například v rubínovém laseru je rubínová tyčinka vložena do spirálové výbojky. Jejím zábleskem dojde k přechodu atomů na vyšší hladinu, při jejich návratu do základního stavu se část této energie vyzáří ve formě laserového záblesku. Používá se u pevnolátkových a kapalinových laserů.
 
Buzení elektrickým polem
Základem je elektrický výboj, ke kterému dochází v plynové náplni laseru. Lasery pracují v kontinuálním provozu a jejich výkon se dá měnit změnou objemu plynu nebo jeho plynulou cirkulací.
 
Chemická excitace
K čerpání energie do aktivního prostředí se využívá energie exotermických chemických reakcí. První chemický laser byl zkonstruován roku 1965 a využíval reakce vodíku s chlorem. Později se začala používat reakce vodíku s fluorem. U jiného typu se získává energie disociací (štěpením) molekul jódu ultrafialovým zářením.
 
Kromě uvedených metod se používají i jiné - buzení vysoce energetickým elektronovým svazkem, expanzí horkého plynu aj.
 

---

2. kapitola

Začátek článku

Obsah