How the First Ruby Laser Works

سنعرض فكرة عمل أول ليزر تم اكتشافه وهو Ruby Laser لتوضيح العناصر الأساسية لمبدأ عمل الليزر قبل الشروع في دراسة تأثير كل عنصر على حدى.  في الشكل التالي نلاحظ ساق بلورة الياقوت محاطاً بانبوب الفلاش الحلزوني وهو مصدر الطاقة التي ستعمل على إثارة الذرات.  كما نلاحظ شعاع الليزر الأحمر.

في الشكل التوضيحي التالي نوجز مراحل توليد اشعة الليزر في 4 خطوات على النحو التالي:

(١) فرق جهد عالي يعمل على تزويد الفلاش بالطاقة الكافية لتوليد ضوء ذو شدة عالية ولفترة زمنية قصيرة.  هذا الضوء يعمل على اثارة الذرات في بلورة الياقوت إلى مستويات الطاقة الأعلى.

(٢) عند بعض من مستويات الطاقة تقوم بعض الذرات باطلاق فوتونات عند انتقالها إلى مستويات طاقة ادنى. هذه الفوتونات تنبعث في البداية في كافة الاتجاهات.  ولكن فوتونات من بعض الذرات تقوم بعملية stimulate emission  لفوتونات من ذرات أخرى وعندها يبدأ تكبير الضوء.

(٣) تقوم مرآتين علىطرفي ساق بلورة الياقوت بعمل المكبر حيث ينعكس عندها الفوتونات إلى داخل ساق بلورة الياقوت لتعمل المزيد من stimulate emission وتستمر عملية التكبير للضوء.

(٤) يتم تصميم احدى هاتين المرآتين بحيث تعكس 98% من الضوء والباقي ينفذ وهو شعاع الليزر.