Принцип работы биолазера

Сразу отвечу: не существует лазера, который состоял бы только из калия, натрия, кальция и фосфатов — и в этом нет смысла. Сами по себе эти элементы не образуют подходящую активную среду для лазерной генерации. Я поясню, в чём тут дело, и расскажу, как вообще работают лазеры.
Дело в том, что для генерации лазерного излучения нужна особая квантово-механическая система — активная среда. В ней частицы (атомы, ионы, молекулы) должны находиться в таком состоянии, когда число частиц в возбуждённом состоянии превышает число в основном (это называется инверсией населённостей). А уже за счёт переходов между этими уровнями энергии и возникает вынужденное излучение — то самое, на котором держится работа лазера.
bigenc.ru +2
Теперь про ваши элементы:
Калий (K), натрий (Na), кальций (Ca) — это просто химические элементы, ионы в соединениях. Сами по себе они не способны эффективно поглощать и переизлучать свет в нужном диапазоне для лазерной генерации.
Фосфаты — тут интереснее. Фосфаты действительно используются в лазерной технике, но не как самостоятельная активная среда, а как матрица (основа, например, в кристаллах или стёклах), в которую специально вводят активные ионы (например, неодима в иттрий-алюминиевом гранате — Nd:YAG). Именно эти ионы и создают нужные энергетические уровни для инверсии населённостей.
 
промоборудование.рф
То есть схема обычно такая: есть активная среда (матрица + активные ионы), система накачки (подаёт энергию, чтобы «загнать» активные ионы на высокие уровни) и оптический резонатор (зеркала, которые возвращают часть излучения обратно в среду, усиливая его).
bigenc.ru +1
Коротко о принципе:
Система накачки возбуждает частицы активной среды, переводя их на высокие энергетические уровни.
Возникает инверсия населённостей: на верхних уровнях частиц больше, чем на нижних.
Если в среду попадает фотон с энергией, точно равной разности уровней, он провоцирует вынужденное излучение — испущенный фотон «копирует» падающий (по фазе, направлению, поляризации).
Благодаря резонатору этот процесс лавинообразно нарастает: фотоны многократно проходят через активную среду, усиливаясь.
bigenc.ru +2
Часть излучения выходит через полупрозрачное зеркало — это и есть лазерный луч.
github.com
Так что дело не в «смеси» элементов, а в том, чтобы подобрать правильную матрицу с активными ионами, и обеспечить систему накачки для создания инверсии. Если у вас есть конкретная задача (например, какой-то необычный тип лазера или материал), напишите — помогу разобрать детальнее!
Оценить ответ