เลเซอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้สะดวกในทางเคมีชีววิทยาการแพทย์วิศวกรรมศาสตร์วิทยาศาสตร์และกิจการทหาร
เมื่อเทคโนโลยีเลเซอร์ได้รับการพัฒนาความสนใจในลักษณะทางเทคนิคและเศรษฐกิจของเลเซอร์ก็เพิ่มขึ้น เลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงได้รับความสำคัญขั้นพื้นฐานในการเชื่อมต่อกับการวิจัยในสาขาของความร้อนนิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การรวมตัวของเทอร์โมนิวเคลียร์เกิดขึ้นในพลาสมาที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึงหลายร้อยล้านองศา อีกวิธีหนึ่งที่น่าสนใจของการทำความร้อนในพลาสม่าคือการมุ่งเน้นไปที่พัลส์เลเซอร์พลังงานสูงบนเป้าหมายพลาสมา เป็นที่แน่ชัดว่าพลังงานความร้อนฟิวชั่นนิวเคลียร์ควรจะสูงกว่าต้นทุนด้านพลังงานอย่างมากในการสร้างพลาสมาซึ่งจะมีปฏิกิริยาทางความร้อนเกิดขึ้น มิฉะนั้นกระบวนการดังกล่าวจะไม่ให้ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจใด ๆ การค้นหาโซลูชันที่สร้างสรรค์ที่จะให้ประสิทธิภาพเลเซอร์สูงและคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพที่ยอมรับได้เผยให้เห็นคุณสมบัติที่แตกต่างดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง
เมื่อสร้างเลเซอร์ลำแรกมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องแสดงความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานของการขยายลำแสงในตัวกลางที่มีประชากรผกผันของระดับพลังงานและความเป็นไปได้ในการสร้างสื่อที่มีประชากรผกผัน คำว่า "ประชากรผกผัน" หมายถึงคู่ของระดับพลังงานเกิดขึ้นในสเปกตรัมพลังงานของอะตอมซึ่งจำนวนอิเล็กตรอนในระดับบนมีค่ามากกว่าในระดับล่าง ในกรณีนี้การแผ่รังสีที่ส่งผ่านจะผลักอิเล็กตรอนจากระดับบนลงสู่ระดับที่ต่ำกว่าและอิเล็กตรอนจะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอนใหม่ ประชากรผกผันสามารถทำได้หลายวิธี: ในกระบวนการทางเคมีในการปล่อยก๊าซเนื่องจากการฉายรังสีที่ทรงพลัง ฯลฯ
อุปกรณ์ที่เสนอแตกต่างจาก analogues ที่รู้จักกันโดยสองคุณสมบัติ
คุณสมบัติแรกคือหลอดไฟปั๊มไม่ได้ตั้งอยู่นอกของเหลวทำงาน แต่อยู่ข้างใน (Pic 1)
สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะใช้การเคลือบสะท้อนแสงโดยตรงบนพื้นผิวด้านข้างของของเหลวทำงาน (แก้วนีโอดิเมียม) คุณสมบัตินี้เพิ่มประสิทธิภาพในการรวบรวมแสงจากหลอดไฟปั๊มประมาณ 4 เท่า
สำหรับการเปรียบเทียบในรูปที่ 2 แสดงรูปแบบการสูบน้ำที่มีสี่หลอด
ประสิทธิภาพของการรวบรวมแสงบนร่างกายที่ทำงานลดลงในรูปแบบดังกล่าวเนื่องจากรังสีในภาคที่มีมุมαไม่ได้มุ่งเน้นไปที่ร่างกายของการทำงานเลยยิ่งไปกว่านั้นรังสีที่ทำมุมเล็ก ๆ กับแกนหลอดไม่ตกบนร่างกายที่ทำงาน ภาพของหลอดไฟในพื้นที่ทำงานของร่างกายเกินขนาดของร่างกายที่ทำงาน จำได้ว่ามีเพียงรังสีจากแหล่งกำเนิดที่ถูกรวบรวมไว้ที่จุดโฟกัสตรงข้ามของทรงรี ในที่สุดการสะท้อนหลายครั้งด้วยการกระเจิงบางส่วนจากผนังของหลอดไฟจากกระจกและจากพื้นผิวของสื่อการทำงานก็ลดประสิทธิภาพในการรวบรวมแสง
ในรูปแบบที่เสนอนั้นรังสีเกือบทั้งหมดจะถูกล็อคไว้ภายในตัวสะท้อนแสง ผลจากการลดจำนวนหลอดปั๊มที่ต้องการปริมาณและน้ำหนักของตัวเก็บประจุจะลดลง 4 เท่า นอกจากนี้ตัวกำเนิดได้กลายเป็นเรื่องง่ายและกะทัดรัดมากขึ้น
ฟีเจอร์ที่สองเกี่ยวข้องกับตัวเปลี่ยนอุปกรณ์ Resonator ทั่วไปประกอบด้วยกระจกสองขนานซึ่งหนึ่งในนั้นเป็นโปร่งแสงและทึบแสงอื่น ๆ ในอุปกรณ์นี้กระจกทึบแสงจะถูกแทนที่ด้วยตัวสะท้อนมุมในรูปแบบของปริซึมแก้วที่มีใบหน้าทางเข้าเอียง ความลาดเอียงของใบหน้าเข้าทำให้ใบหน้านี้อยู่ในตำแหน่งมุมเบียร์ (; เป็นดัชนีการหักเหของแก้ว) ไปยังแกนเลเซอร์ (รูปที่ 3)
ในกรณีนี้รังสีเลเซอร์นั้นมีขั้วและไม่สะท้อนจากหน้าเข้าของปริซึม ข้อได้เปรียบหลักของการใช้ปริซึมนี้คือลำแสงที่สะท้อนนั้นขนานกับลำแสงตกกระทบอย่างเคร่งครัด แร่ที่ยังคงปรับเสมอ ในขณะเดียวกันระบบ resonator แบบเดิมที่มีกระจกเงาแบบขนานต้องใช้การปรับแต่งแบบละเอียดซึ่งต้องใช้เวลามาก การเคลือบกระจกสะท้อนแสงนั้นง่ายต่อการทำลาย ปริซึมไม่มีการเคลือบสะท้อนแสง รังสีได้รับการสะท้อนกลับหมด
เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตการออกแบบกลไกการปรับ (รูปที่ 4)
กลไกประกอบด้วยสามแผง (เน้นสี) เชื่อมต่อกันด้วยองค์ประกอบที่ยืดหยุ่น (สีดำ) แผงแรกและแผงที่สองเชื่อมต่อกันที่ปลายด้านล่างแนวนอน แผงที่สองและสามเชื่อมต่อที่ปลายแนวตั้งด้านซ้าย การออกแบบนี้ให้อิสระสององศาสำหรับการหมุนของแผงแรกเล็กน้อยเมื่อเทียบกับแผงที่สามรอบแกนแนวตั้งและแนวนอน เพื่อความแม่นยำในการหมุนแต่ละแผงเชื่อมต่อด้วยสกรูดิฟเฟอเรนเชียล สกรูครึ่งหนึ่งมีเกลียวเช่น M4 และครึ่งหลังของสกรูมีเกลียว M5 ระยะห่างของเกลียวเหล่านี้แตกต่างกันประมาณ ~ 100 ไมโครเมตร สกรูส่วนหนึ่งเข้าสู่รูเกลียวในแผงหนึ่งและอีกส่วนหนึ่งเป็นรูเกลียวในแผงอื่น
การหมุนหัวสกรูการเลี้ยวแบบเต็มจะเปลี่ยนระยะห่างระหว่างแผงควบคุมเพียง 100 ไมครอน นอกจากนี้องค์ประกอบที่มีความยืดหยุ่นจะผลักแผงให้ซึ่งกันและกันและกำจัดฟันเฟืองอย่างสมบูรณ์ หนึ่งในพาเนลสุดโต่งได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาบนบัลลังก์ออพติคอลกระจกหรือปริซึมถูกยึดติดกับพาเนลที่รุนแรงอื่น การปรับจะดำเนินไปอย่างสะดวกสบายและตลอดไป
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เลเซอร์มีความสะดวกมากในสภาพสนาม
