Inducēto starojumu ģenerē un pastiprina tā sauktie optiskie kvantu
ģeneratori — lāzeri.
Lāzeriem ģeneratoriem ir trīs galvenās sastāvdaļas: aktīvā vide, enerģijas
avots un rezonators.
Pirmo
rubīna lāzeru 1960. gadā izveidoja T. Meimans (ASV).
Rubīna lāzera aktīvā vide ir rubīna monokristāls ar
hroma piemaisījumu. Kristāls ir cilindriska stienīša veidā. Stienīša galus
noslīpē un tiem uzklāj plānu sudraba kārtiņu. Kristālu no sāniem apgaismo ar
gāzizlādes lampu. Attēlā parādīta vienkāršota enerģijas līmeņu shēma rubīna
kristālā.
Rubīna kristaliskā režģa un hroma jonu iedarbībā ierosinātais
enerģijas līmenis E3 sadalās daudzos sīkākos līmeņos, veidojot
joslu jeb enerģijas zonu. Enerģijas līmenī E2 elektroni uzturas daudz ilgāk nekā līmenī E3 (aptuveni 2 · 10-3 s), bet kvantu pāreja E3→ E2 ir bezizstarojuma
pāreja. Tāpēc var panākt, ka enerģijas līmenī E2
nokļūst ļoti daudz elektronu. Ārējā elektromagnētiskā starojuma ietekmē
elektroni vienlaikus pāriet no līmeņa E2 uz līmeni E1,
radot starojumu, kura fotonu enerģija ΔE
= E2 - E1. Lai elektroni pārietu stāvoklī E3, rubīna kristālu apgaismo ar gāzizlādes lampu.
Sudraba
kārtiņa uz rubīna stienīša galiem darbojas kā puscaurlaidīgs
spogulis (rezonators), kas daļu kvantu atgriež aktīvajā vidē, lai izraisītu
inducēto starojumu.
Lāzerus
izmanto ļoti plaši; ar tiem griež un metina metālus, pārgriež audus ķirurģijā,
pārvada signālus pa optiskajiem kabeļiem, nosaka attālumus un iegūst
hologrammas. Lāzerus izmanto arī svītrkodu skeneros, printeros, fotokopētājos,
CD atskaņotājos un citur.
Piemēram,
DVD lasītājā lēca fokusē lāzera staru uz DVD slāni, kur digitālā formātā
ierakstīto informāciju lāzera stars "nolasa". Lāzera gaismas stars no
izciļņa kā no spoguļa atstarojas (loģiskais “1”), bet bedrītē izkliedējas
(loģiskā “0”).