1. Laserarbejdsmedium
Produktionen af laser skal vælge et passende arbejdsmedium, som kan være normal krop, væske, fast eller halvleder. I dette medium kan befolkningen vendes for at skabe de nødvendige betingelser for at opnå laserlys. Det er klart, at eksistensen af metastabile energiniveauer er meget gavnlig for realiseringen af befolkningen inversion verden. Der er næsten tusind slags arbejdsmedier, og de laserbølgelængder, der kan genereres, inkluderer langt infrarødt fra vakuum ultraviolet, som er meget bredt.
Som kernen i en laser består den af to dele: aktiverede partikler (begge er metal) og en matrix. Energiniveaustrukturen af de aktiverede partikler bestemmer laserens' s spektrale egenskaber og fluorescenslevetid. Matrixen bestemmer hovedsageligt de fysiske og kemiske egenskaber af arbejdsmaterialet. I henhold til energiniveaustrukturen for de aktiverede partikler kan den opdeles i et system med tre niveauer (såsom en rubinlaser) og et system med fire niveauer (såsom en Er: YAG-laser). Der er fire hovedtyper af arbejdsmaterialer, der almindeligvis anvendes i øjeblikket: cylindrisk, flad, skive og rør.
2, incitament kilde
For at forårsage befolkningsinversion i arbejdsmediet skal der anvendes en bestemt metode til at excitere atomsystemet for at øge antallet af partikler i det øvre energiniveau. Generelt kan gasudladning bruges til at bruge elektroner med kinetisk energi til at excitere mediumatomer, hvilket kaldes elektrisk excitation; pulserende lyskilder kan også bruges til at belyse arbejdsmediet, der kaldes optisk excitation; der er termisk excitation, kemisk excitation osv. Forskellige incitamentsmetoder kaldes visuelt pumpning eller pumpning. For kontinuerligt at opnå laseroutput skal det kontinuerligt være" pumpet" at opretholde flere partikler i det øvre energiniveau end i det lavere energiniveau.
3. Koncentrerende system
Kondenshulrummet har to funktioner, den ene er at koble pumpekilden og arbejdsmaterialet effektivt; den anden er at bestemme fordelingen af pumpens lysdensitet på lasermaterialet og derved påvirke ensartethed, divergens og optisk forvrængning af outputstrålen. Arbejdsstoffet og pumpekilden er begge installeret i koncentrationshulrummet, så kvaliteten af koncentrationshulrummet påvirker direkte pumpens effektivitet og ydeevne. Det elliptiske cylindriske kondenshulrum er i øjeblikket den mest almindeligt anvendte lille solid-state laser.
4, optisk resonanshulrum
består af et totalt refleksionsspejl og et delvis refleksionsspejl og er en vigtig del af en solid-state laser. Det optiske resonanshulrum giver ikke kun positiv optisk feedback for at opretholde den kontinuerlige lasersvingning for at danne stimuleret emission, men begrænser også retningen og frekvensen af den oscillerende stråle for at sikre høj monokromaticitet og høj direktivitet af outputlaseren. Det enkleste og mest anvendte optiske resonanshulrum i en solid state laser består af to plane spejle (eller sfæriske spejle) placeret modsat hinanden.
5. Køle- og filtersystem
Køle- og filtreringssystemet er en uundværlig hjælpeanordning til laseren. Solid state-laseren vil producere mere alvorlige termiske effekter, når den fungerer, så der træffes normalt afkølingsforanstaltninger. Hovedformålet er at afkøle laserarbejdsmateriale, pumpesystem og koncentrationshulrum for at sikre den normale brug af laseren og beskyttelsen af udstyret. Afkølingsmetoder inkluderer væskekøling, gaskøling og ledningskøling, men den mest anvendte metode er væskekøling. For at opnå en laserstråle med høj monokromaticitet spiller filtersystemet en stor rolle. Filtersystemet kan filtrere det meste af pumpelyset og noget andet interferenslys, hvilket gør outputlaseren monokromatisk meget god.
