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レーザーは 、最新のレーザー加工システムにおいて不可欠なコアアタッチメントの 1 つです。レーザーには多くの種類がありますが、どれも発生します。 レーザー光は 励起と誘導放射によって発生するため、レーザーの基本的な取り付けは固定されています。つまり、作動物質、励起源、光共振器の 3 つの部分で構成されています。ポンプ源はレーザーの光源を提供し、利得媒体 (作動物質としても知られています) はポンプ源によって提供されるエネルギーを吸収し、光を増幅します。共振器は、ポンプ光源と利得媒体の間のループです。共振器が発振し、レーザーを出力するモードを選択します。
モチベーションの源。粒子数の反転を作動物質に出現させるには、特定の方法を使用して粒子系を励起し、高エネルギーレベルで粒子の数を増加させる必要があります。ガス放電法は、運動エネルギーを持つ電子を使用して作動物質を励起するために使用できます。これは電気励起と呼ばれます。パルス光源は、作動物質を照射して励起を発生させるために使用することもできます。これは光励起と呼ばれます。熱励起、化学励起などがあります。さまざまなインセンティブは、比喩的にポンピングまたはポンピングと呼ばれます。レーザー出力を継続的に得るためには、励起状態にある粒子の数を維持するために継続的に「ポンプ」する必要があります。エネルギー源として、ポンプ源を使用して光子を生成し、利得媒質を励起します。ポンプ源によって放出された光子は、ゲイン媒質内の粒子を基底状態から高エネルギーレベルにポンプし、反転分布を達成します。励起機構には、光励起（光ポンピング）、ガス放電励起、化学励起、核エネルギー励起が含まれます。現在、ポンプ源には高出力半導体レーザー（LD）が一般的に採用されており、その主な機能は電気エネルギーから光エネルギーへの変換を完了することです。
レーザー作動物質。レーザーを生成するには、気体、液体、固体、半導体など、適切な作動物質を選択する必要があります。この媒体では反転分布を達成して、レーザー光を得るために必要な条件を作り出すことができます。明らかに、準安定エネルギー準位の存在は反転分布の実現に非常に有益です。加工材料の種類は1,000種類近くあり、発生できるレーザー波長は真空紫外域から遠赤外域までと非常に広いです。利得媒体は、出力レーザーの波長を決定しながら、反転分布を達成して光を増幅するために使用されます。利得媒体には液体、気体、固体が考えられます。有機溶液などの液体、二酸化炭素などの気体、ルビーなどの固体。利得媒質の基本的な要件は、励起後に光熱変換ではなく光子を生成することであり、その中の粒子は、エネルギー準位間の遷移が起こる前に比較的孤立した状態にある必要があります。
光共振器。適切な作動物質と励起源を使用すると、反転分布を達成できますが、この方法で生成される誘導放出の強度は適用するには低すぎます。その後、光共振器を使用して刺激放射線を「増幅」できると考えられました。光共振器は、特定の幾何学的形状と光学反射特性を特定の方法で組み合わせた 2 つのミラーで構成されます。共振器は主にレーザーを「保存」し「浄化」する役割を果たします。同時に、共振器はキャビティ内の光子の周波数/波長、位相、進行方向を同じにすることができるため、レーザーは良好な指向性とコヒーレンスを備えます。その主な機能は、まず、光フィードバック機能を提供することで、刺激された放射光子が空洞内を何度も往復してコヒーレントな連続振動を形成できるようにすることです。第二に、出力レーザーが特定の指向性と単色性を持つことを保証するために、キャビティ内で往復振動するビームの方向と周波数が制限されます。
