Direcţionalitatea este proprietatea laserului de a emite lumină într-o singură direcţie, fapt ce se datorează celor două suprafeţe reflectante care asigură menţinerea în mediul activ numai a fotonilor care se deplasează paralel cu axa tubului.
Monocromacitatea este proprietatea prin care o radiaţie are o singură lungime
de undă (o singură culoare). O radiaţie laser este cu atât mai monocromatică cu cât se încadrează într-o bandă Δλ mai mică. De exemplu, radiaţia laser emisă de laserul cu HeNe se încadrează în intervalul Δλ=0,001 Å. Monocromaticitatea se datorează faptului că toţi fotonii stimulaţi au aceleaşi caracteristici cu fotonul stimulator.
Puterea
Puterea unui laser reprezintă energia transportată de radiaţia laser în unitatea de timp. Astfel, laserul cu He-Ne are puteri cuprinse între 1 şi 100 mW, laserul cu argon ionizat are un domeniu de la 1,5 la 10 W, iar laserul cu CO2 poate da puteri până la 1 KW.
Pulsurile ultrascurte.Lumina laser permite să se obţină pulsuri cu durate de ordinul a 10-12-10-13s. Aceasta este o consecinţă a coerenţei radiaţiei laser. Funcţionarea laserului pentru a obţine aceste pulsuri ultrascurte este o funcţionare în regim de sincronizare a modurilor.
Coerenţa radiaţiei laser este proprietatea acestuia prin care toţi fotonii au aceeaşi fază datorită faptului că prin emisia stimulată se produc fotoni cu aceleaşi caracteristici cu cele ale fotonului incident. O radiaţie este cu atât mai coerentă cu cât contrastul franjelor de interferenţă, obţinute cu această radiaţie, este mai mare. Experienţe de interferenţă cu raze laser arată un înalt grad de coerenţă.
|
Laser |
Lungime de unda |
|
Argon fluoride (UV) |
193 |
|
Krypton fluoride (UV) |
248 |
|
Xenon chloride (UV) |
308 |
|
Nitrogen (UV) |
337 |
|
Argon (blue) |
488 |
|
Argon (green) |
514 |
|
Helium neon (green) |
543 |
|
Helium neon (red) |
633 |
|
Rhodamine 6G dye (tunable) |
570-650 |
|
Ruby (CrAlO3) (red) |
694 |
|
Nd:Yag (NIR) |
1064 |
|
Carbon dioxide (FIR) |
10600 |
|
Figure SEQ Figure \* ARABIC 2 Lungimile de undă corespunzătoare principalelor tipuri de laser |
a)Coerenţa spaţială : considerând două raze provenite din două puncte diferite ale unei surse luminoase, dacă acestea pot interfera(prin suprapunerea lor obţinându-se franje de interferenţă), cele două radiaţii sunt coerente. Cele două puncte de pe suprafaţa sursei se pot afla la o distanţă mai mică sau mai mare, aceasta caracterizând proprietatea de coerenţă spaţială.
Laserul are această proprietate.
Intensitatea luminoasă foarte mare care se poate obţine cu ajutorul laserului este o consecinţă a proprietăţii de coerenţă spaţială.Toată energia emisă de un tub cu descărcare de mare lungime, care în mod normal, ar fi dispersată în toate direcţiile din spaţiu, este concentrată într-un fascicol de mică secţiune şi unghi solid foarte mic.
b)Coerenţa temporală. Dacă radiaţia emisă la un moment dat de un anumit punct al sursei poate interfera cu radiaţia emisă la un moment ulterior de acelaşi punct al sursei, cele două radiaţii sunt coerente in timp.Unda laser prezintă această proprietate.
În timp ce lumina unei surse obișnuite (bec cu incandescență, tub fluorescent, lumina de la Soare) cu greu poate fi transformată într-un fascicul paralel cu ajutorul unor sisteme optice de colimare, lumina laser este în general emisă de la bun început sub forma unui fascicul paralel. Aceasta se explică prin acțiunea cavității optice rezonante de a selecta fotonii care se propagă paralel cu axa cavității. Astfel, în timp ce un reflector obișnuit de lumină, orientat de pe Pămînt spre Lună, luminează pe suprafața Lunii o suprafață de aproximativ 27.000 km în diametru, fasciculul unui laser nepretențios cu heliu-neon luminează pe Lună o suprafață cu diametrul mai mic de 2 km. Folosind laseri mai performanți și avînd la dispoziție pe suprafața Lunii retroreflectoare (colțuri de cub, care reflectă lumina incidentă pe aceeași direcție) a fost posibilă determinarea cu foarte mare precizie a distanței de la Pămînt la Lună.