De tre vigtigste funktionelle komponenter i en laser

De tre vigtigste funktionelle komponenter i enlaserer pumpekilden, forstærkningsmediet og resonanshulen.

Pumpekilden giver lyskilden til laseren. Forstærkningsmediet (også kendt som arbejdsmediet) absorberer energien, der leveres af pumpekilden, og forstærker lyset. Resonanshulen danner kredsløbet mellem pumpekilden og forstærkningsmediet, og resonanshulen svinger i en valgt tilstand for at producere laserlys.

Pumpekilden genererer som en energikilde fotoner for at begejstre forstærkningsmediet. Fotonerne, der udsendes af pumpekilden, pumper partiklerne i forstærkningsmediet fra jordtilstanden til et højere energiniveau og opnår befolkningsinversion. Excitationsmekanismer inkluderer optisk excitation (optisk pumpning), gasudladning excitation, kemisk excitation og nuklear excitation. I øjeblikket bruges højeffekten halvlederlasere (LDS) ofte som pumpekilder, primært til konvertering af elektrisk energi til lysenergi.

Gain Medium opnår befolkningsinversion og forstærker lys og bestemmer også bølgelængden af ​​udgangslaseren. Få medier kan være væsker, gasser eller faste stoffer. Væsker inkluderer organiske opløsninger, gasser inkluderer kuldioxid, og faste stoffer inkluderer Ruby. Det grundlæggende krav til et forstærkningsmedium er, at det genererer fotoner efter stimulering snarere end at omdanne lys til varme. Partiklerne inden i det skal være relativt isolerede, så overgange mellem energiniveauet kan forekomme.

Et resonanshulrum tjener primært formålet med "opbevaring" og "rensende" laserlys. Et resonanshulrum består typisk af to spejle, men koblinger kan også bruges til at danne forskellige ringresonatorer. Fotoner hopper frem og tilbage mellem spejle, hvilket kontinuerligt inducerer stimuleret stråling i forstærkningsmediet og genererer laserlys med høj intensitet. Endvidere sikrer resonanshulrummet, at fotonerne i hulrummet har ensartet frekvens/bølgelængde, fase og retning, hvilket resulterer i fremragende direktivitet og sammenhæng af laserlyset.