Рубиновый лазер

Эта идея впервые была реализована в рубиновом лазере, основной, деталью которого является стержень из искусственного рубина, в который специально введено небольшое количество атомов хрома. Сам рубин — это не что иное, как кристалл окиси алюминия (корунд) с определенной примесью, придающей ему знаменитую окраску. Тот же основной состав имеет и сапфир, но примесь у него другая. Эти кристаллы теперь можно изготовлять искусственным путем в виде длинных стержней. Кристалл чистой окиси алюминия лрозрачен и бесцветен. Если во время выращивания кристалла к нему добавить небольшое количество титана, то кристалл приобретет восхитительный голубой цвет, и в результате получится сапфир. Если добавить металл хром, то кристалл становится огненнокрасным и получается рубин. Если же содержание хрома уменьшить, то получается розовый рубин.

Наиболее распространенным материалом для лазера является стержень из искусственного рубина, содержащего 1/20% хрома — вполне достаточно, чтобы он имел розовый цвет. Именно атомы хрома, распределенные в кристалле подобно «металлическому пару», обусловливают лазерную эмиссию. Оба конца стержня тщательно полируются, и в первых экспериментах их покрывали полупрозрачным слоем серебра, чтобы усилить эффект многократного отражения внутри кристалла. Лазер приводится в действие оптической накачкой.

Оптическая накачка создает инверсию населенности в кристалле, позволяющую системе действовать как лазер (подробнее - читать далее)