Laser

3.2

Laser a gas

Il materiale usato in questi laser può essere costituito da un gas puro, una miscela di gas o da vapori metallici, e solitamente è contenuto in un tubo cilindrico di vetro o di quarzo. Due specchi sono posti alle estremità del tubo per formare la cavità risonante. I laser a gas vengono pompati mediante luce ultravioletta, fasci di elettroni, corrente elettrica o reazioni chimiche. Il laser a elio-neon è noto per l'alta stabilità di frequenza, la purezza del colore e l'alto grado di collimazione del fascio prodotto. I laser a diossido di carbonio sono i più efficienti e potenti laser a onda continua.

3.3

Laser a semiconduttore

Di dimensioni particolarmente compatte, i laser a semiconduttore sono basati su una giunzione tra semiconduttori dotati di diversa conducibilità elettrica. La cavità risonante è confinata alla zona di giunzione per mezzo di due pareti riflettenti. Il semiconduttore più usato e più efficiente è l'arseniuro di gallio. Questi laser sono pompati mediante l'applicazione diretta di corrente elettrica alla giunzione, e possono operare in modalità a onda continua con un rendimento superiore al 50%. I laser a semiconduttore vengono comunemente impiegati nei lettori di compact disc (CD) e nelle stampanti laser.

I più recenti sviluppi in questo settore sembrano promettere la realizzazione a breve di laser di dimensioni talmente piccole da poter essere inclusi in un chip di silicio. Costituiti da nanofili di solfuro di cadmio, i nanolaser potrebbero consentire un ulteriore sviluppo della microcomponentistica elettronica.

3.4

Laser a liquido

Nei laser a liquido il materiale attivo è costituito generalmente da un colorante inorganico, chiuso in un recipiente in vetro. Sono pompati con potenti lampade flash per operare nella modalità a impulsi oppure con un laser a gas ausiliario per operare nella modalità a onda continua. La frequenza caratteristica di questi laser può essere regolata utilizzando un prisma posto all'interno della cavità.

3.5

Laser a elettroni liberi

Questi laser producono la luce utilizzando gli elettroni liberi di un plasma, i quali si muovono a spirale (e quindi emettono radiazione perché accelerati) seguendo le linee di un campo magnetico. Furono sviluppati nel 1977 e oggi sono largamente utilizzati nella ricerca. La loro frequenza è regolabile come per i laser a colorante, ma può coprire l'intera porzione dello spettro che va dai raggi infrarossi ai raggi X. Si ritiene che in poco tempo saranno in grado di generare radiazioni ad alta potenza a costi ragionevoli, mentre per ora la loro applicazione resta limitata proprio per motivi economici.

4

Applicazioni del laser

I laser trovano impiego in numerosissimi settori. Finora si sono dimostrati strumenti di grande utilità e importanza nell'industria, nella ricerca scientifica e nelle comunicazioni. Trovano inoltre importanti applicazioni in medicina, nella tecnologia militare e anche in campo artistico.