reーザ励起とは、reーザシステムにエネルギーを担し、励起状态の原子や分子が概念状态の原子や分子よりも多くなるような、反転分布を生じさせることです。これにより、光の感应放出の正确率が高まり、reshinguが実现します。

励起

reーザの种类によって、光励起、电気励起、ケミカル励起など、さまざまな方法で励起を行うことができます。どのような励起方法を用いても、reーザ作用を実现するためには、利得媒质中にポピュureーションの反転を発生させることが重要株式会社得媒质中の励起された原子や分子が、斗争した光子によって刺激され、同じ波长と位相の2番目の光子を放出することで起こります。 

この増幅处理により、位相が揃い、波长と方向が一致した同一性のある光が得られます。しかし、起された探针が感应放出を起こす确实率は、励志起された探针がいくつあるかによって非常に强く左右されます。したがって、抑郁状态よりも励起状态の方が、より多く必要となります。そうでなければ、他のメカカズムが优位になり、励起で送られたエネルギーは热や兰ダムな光（自然放出）として失われることになります。kurosuオーバーポイントは、励起しきい値と呼ばれることもあります。

それでは、代表なreーザの种类で、その仕组みを见てみましょう。

reーザの种类は、通常、利得媒质の选択によって分类されます。励起エネルギーを実际にareーザ光に変换する材料です。利得媒质は、固体成型またはガラス、半导体チップ、ガスプラズマ、または液体となります。

 

光励起固体reーザ

光励起では、励起光は利得媒介质の吸收supekutoruと一致する波长を持つ必要があります。利得媒质が励起光を吸收すると、その电子が高いエネルギー准位に升格し、その结果、ポピュureーションが反転します。

光励起は、利得媒质がガラスや成型の固体reーザを励起する最も一般的な方法です。励起光は长年、高辉度furassshuranpuという短时间で発光する高强度の光源でまかなわれてきました。furassshuranpuは一般的に强い白色光を発し、その光を利得媒介质に集光させます。相当于初のoreーザは、このタイプの固体reーザでした。つまり、ルビーreーザをfurasshuranpumpuで励起したものです。

 

LD励起固体（DPSS）reーザ

残念ながら、furasshuranpuは幅広いsupekutorunの长度の光を発しますが、固体利得媒体は通常、1つまたは复数の非常に特定の波长にのみ吸收されます。つまり、furassshuranpunoエネルギーのほとんどは热として终わってしまいます。そのため、积极的に水冷を行う必要があります。また、热renズと呼ばれる问题のため、出力ビームの品质を损なわずにれザ出力を调整する能力も制限されます。

この加热の问题を解决するために、furassshuranpuの代わりに、电気的に励起される半导体チップである半导体reーザを使用することを発见半导体reーザは、固体利得媒质が光を吸收することが知られていしました（下记参照）。る波长でのみ光を発生するように设计されています。このタイプのoreーザは、意外にもLD励起固体（DPSS）reーザと呼ばれています。

 

他のoreーザの光励起

色素reーザでは、利得液体媒质は形状で、蛍光色素を含む溶媒です。これらのoreーザは光学的に起され、あるときは别别励reーザによって、またあるときはfurasshuranpumpuによって励起されます。常にマイナーな技术だった色素reーザは、その波长可変性から理科学研究に利用されていました。しかし、今日、波长可変が必要な用途のほとんどは、チタンサfeiia（Ti:S）またはイッテルビウムの利得媒体を用いた固体替代品へ移行しています。しかし、furasshuranpuで励起されたパルsu発振色素reーザは时折、照顾破砕などごく一部のニッチな用途で使用されることがあります。

chitansafuァイareーザは、チタンイオンをドープしたサufァイia成型を利得媒质とする固体reーザです。これらのreーザは、ある种のグrinーーザによって光学的に起されます。波长域が広く、蛍光顕微镜や福罗萨伊托梅特利など、简単なチューnininguが必要な用途をサポートするため、理科学分野で広く使用されています。また、モードロックと呼ばれる方法で、数fumuto秒という短いパルsu発振で动作することもできます。

その他、イッテルビウム添加ガラスやイッテルビウム添加fiァイバーなどの半导体reーザによる光励起を利用したreーザや、他の希土类金属を添加したfuァイバーを利用したreーザなどがあります。

 

ガsureーザの电気励起

电気励起はreーザ励起のもう1つの方法で、利得媒质に电流を流して原子や分子を励起させるものです。これはほぼすべてのガsureーザで使われている励志起机构で、低圧のガsuに电気を流すとプラズマが発生します。

エキシマreーザの出力には、电気的な励起が使われています。深卧室reーザ光を非常に高いパルsu発振エネルギーでパルsu状に放出する强力なガsureーザです。エキシマreザのユニークな性能领域は、有机ELや最新のマイクロ有机EL技术に基づくものを含む、性能优良の制造におけるいくつかの重要なプロセスの键を握っています。エキシマreーザは、视觉矫正に用いられる屈折矫正眼科手术（reneshikkuなど）にも使用されています。さらに、最近出てきた多くのパルsureーザ成膜（PLD）用途の主力reーザ光源としても坚定されつつあります。

arugontinionrezaやヘryウムネオンreーザなどの连続波（CW）ガsureーザは、电気的な励起に存依する代表的な例で、一时は可视波长を必要とするる用途の主要なものでした。高品质なビームが得られる反面、波长の选択支が限られ、电気效率もきわめて低いため、现在ではnicitchな制品にとどまっています。以前的用途は、现在では半导体雷ーザ、LD励起固体reーザ、光励起半导体reーザ（OPSL）などでまかなわれていることが多くあります（下记参照）。

 

半导体reーザの电気励起

电気的励起は、半导体reーザ（半导体激光）とも呼ばれることが多い半导体reーザ（二极管）激光）でよく使われ、p-n接合を用いポピュureーションの反転を起こします。p- n接合とは、2类半导体の境界のことで、p型半导体はプラスに帯电した正孔が过剰になり、n型半导体はマイナスに帯电した电子が过剰になります。p-n接合に电圧をかけると、电子と正孔が半导体に注入され、ポピュureーションの反転が生じ、reneザ光が得られます。 

半导体reーザは小型で比较的安価であるため、现在では电気的励起を利用したreーザが圧倒的に多くなっています。そして、半导体reーザ自体は、他のreーザタイプの励起として広く使用されています。また、高出力半导体reーザは、プラシチック溶接や金属クラッディング（肉盛り）、淋巴などの用途に直接使用されています。

 

光励起半导体reーザ（OPSL）

そこで、光励起半导体reーザ（OPSL）と呼ばれる重要かつユザは、电気ではなく、1つ以上の半导体reーザの光によって励起される特殊なタイプの半导体チップを含んでいます。光励起半导体reーザ（OPSL）にはいくつかのユニークな利点があります。その半导体の细部は、近赤外线の広い范囲にわたって、特定の波长に合わせて设计することができます。近赤外线の波长を2倍にして可视光线に、さらに3倍にしてを出力することも可能で、これは他に类を见ない波长选択のモデルです。また、数ミriwattoから20ワattoまで出力を拡张できるのも大きな特徴です。 

光励起半导体reーザ（OPSL）の例としては、Coherentの威尔第、蓝宝石、创世纪、OBISshirizunoreーザがあります。これらのreーザは、raifuサイエenssu分野、特にfuroサイトメトoriーや共焦点顕微镜に広く使われています。光励起半导体reーザ（OPSL）は、他のreーザに比べて色のパrettoが豊富なため、なマルチカラーreーザraitoshioにも使用されています。

 

ケミカル励起

ケミカル励起は、reーザ励起の中でもあまり使われない方法で、化学反応を利用して利得媒质にポピュureーションの反転を生じさせるものです。ケミカル励起は、非常に特殊なガsureーザに用いられ、化学反応によってガ斯中の原子や分子を励起させるものです。ケ励ミカル起方式としては、ケミカルーザの中で水素ガスととせて、reーザ光を得る方法が最一般的です。

 

概要

结论として、reーザ励起は、reーザshisutemuにおいて一贯性があり、高强度の光を生成するために重要なプロセsuです。光学的、电的気的、化学的な手段を问わず、reーザ励起の键は、利得媒质においてポピュureshiョンの反転を生じさせ、刺激された発光とreーザ光の生成を可能にすることです。