לייזרים: איך זה עובד

זהו חלק שני בסדרת כתבות מוקדשות ללייזרים. החלק הראשון ניתן לראות כאן.

איך זה עובד?

במקרה הפשוט מבנה הלייזר כולל את גוף הלייזר שנמצא בתווך מחזיר אור ובקצוות שלו שתי מראות ומקור אנרגיה שדרושה לעבודת לייזר. האנרגיה ההזאת מובאת לגוף לייזר בעזרת תהליך שאיבה (זה בדרך כלל זרם חשמלי, קרינה אלקטרומגנטית או קרינה מלייזר אחר). האנרגיה נקלטת ע''י אלקטרונים של החומר שבגוף הלייזר ונפלטת בחזרה כאור של אורך גל מסוים. הקרינה הנפלטת מוחזרת הרבה פעמים מהמראות שמגבילות את גוף הלייזר ולכן מתרחשת הגברת הקרינה שנוצרה. אחת המראות שקופה למחצה, כך שהקרינה יכולה לצאת החוצה ואנחנו רואים אותה כשטף אור חזק שמגיע למרחקים גדולים כמעט בלי להתפזר.

כאן אנימציה המתארת פעולת לייזר אודם.

אחד הסוגים הנפוצים של לייזר הוא לייזר גביש.

בסיס של הלייזר מהסוג הזה הוא גביש עם תוספת קטנה של סמם (חומר גבישי אחר שמערער את המבנה האלקטרוני של הגביש כך שמתאפשרת פעילות של לייזר). הלייזר הגבישי הראשון שהיה בשימוש היה עשוי מאֹדֶם (באנלית ruby). אודם (שכידוע הוא גם אבן-חן יקרה) הוא חומר טבעי, שייך לקבוצת מינרלים קוֹרוּנְד (תחמוצת של אלומיניום, אלומינה); הצבע האדום שלו מופיע בשל הימצאות יוני כרום (Cr) בכמות זעירה בתוך גבישי אלומינה. לייזר אודם מאיר בצבע אדום, משתמשים בו ליצירת הולוגרמות, להסרת קעקעוים ושיער.
נאודימיום (Nd) משמש כתוסף נפוץ לגבישים שונים ליצירת לייזרים הפולטים אור בעצמה גבוהה בתחום אינפרה-אדום (לדוגמא Nd:YLF, גביש של איטריום ליתיום פלואוריד עם תוספת נאודימיום). בלייזרים האלה משתמשים בתעשיה לחיתוך ולריתוך מתכות וחומרים אחרים.

גביש אודם	לייזר Nd:YLF של חברת CrystaLaser