Lazer (ingl. laser, bosh harflardan tuzilgan qisqartma — Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — «yorug‘likni majburiy nurlanish orqali kuchaytirish»), yoki optik kvant generatori — uyg‘otishda ishlatiladigan energiya turlarini (yorug‘lik, elektr, issiqlik, kimyoviy va boshqalar) kogerent, monoxromatik, qutblangan hamda tor yo‘nalgan nurlanish oqimiga aylantiruvchi qurilma.

Lazer ishlashining fizik asosini kvant-mexanik hodisa — majburiy (induksiyalangan) nurlanish tashkil etadi. Lazer nurlanishi doimiy quvvatga ega uzluksiz yoki impulsli bo‘lib, juda yuqori cho‘qqi quvvatiga erishishi mumkin. Ba’zi qurilmalarda lazerning faol elementi boshqa manbadan kelayotgan nurlanish uchun optik kuchaytirgich vazifasini bajaradi. Ishchi muhit sifatida moddaning barcha agregat holatlaridan foydalanadigan ko‘plab lazer turlari mavjud. Masalan, bo‘yoq eritmalarida ishlaydigan lazerlar yoki polixromatik qattiq jismli lazerlar turli chastotalar to‘plamini (optik rezonatorning modalarini) keng spektral diapazonda hosil qilishi mumkin. Lazerlarning o‘lchamlari ayrim yarimo‘tkazgichli lazerlarning mikroskopik hajmidan tortib, neodim qo‘shilgan shishada ishlaydigan ba’zi lazerlarning futbol maydonidek kattaligigacha yetadi. Lazer nurlanishining noyob xususiyatlari ularni fan va texnikaning turli sohalarida, shuningdek, kundalik hayotda, jumladan, kompakt-disklarni, shtrix-kodlarni o‘qish va yozishdan tortib, boshqariladigan termoyadro sintezini tadqiq etishgacha bo‘lgan ishlarda qo‘llash imkonini bergan.

• 1916-yil: A. Eynshteyn har qanday lazer ishlashining asosini tashkil etadigan majburiy nurlanish hodisasi mavjudligini oldindan aytadi.
• Bu hodisaning kvant mexanikasi doirasidagi qat’iy nazariy asoslari P. Dirakning aynan 1927—1930-yillardagi ishlarida berilgan.
• 1928-yil: R. Ladenburg va G. Kopfermann majburiy nurlanish mavjudligini tajriba yo‘li bilan tasdiqlaydi.
• 1940-yil: V. Fabrikant va F. Butayeva shunday imkoniyatni oldindan aytdilarki, energiya sathlari bandligining inversiyasi mavjud muhitda elektromagnit nurlanishni majburiy nurlanish orqali kuchaytirish mumkin.
• 1950-yil: A. Kastler (Fizika bo‘yicha Nobel mukofoti 1966-yil) muhitda sathlar bandligining inversiyasini hosil qilish uchun optik uyg‘otish usulini taklif etadi. Bu usul 1952-yilda Brossel, Kastler va Vinter tomonidan amalda qo‘llanadi. Kvant generatorini yaratish uchun yana bir qadam qolgan edi: muhitda musbat teskari aloqani hosil qilish, ya’ni ushbu muhitni rezonatorga joylashtirish.
• 1954-yil: dastlabki mikroto‘lqinli generator — mazer — ammiak bilan ishlaydigan qurilma (Ch. Tauns, N. G. Basov va A. M. Proxorov — Fizika bo‘yicha Nobel mukofoti 1964-yil). Teskari aloqa vazifasini hajmiy rezonator bajargan, uning o‘lchami taxminan 12,6 mm edi (to‘lqin uzunligi — ammiak qo‘zg‘algan tebranish sathidan asosiy sathga o‘tganda chiqaradigan nurlanishniki). Elektromagnit nurlanishning optik diapazonini kuchaytirish uchun o‘lchami taxminan bir mikrometr bo‘lgan hajmiy rezonator zarur edi. Bunga bog‘liq texnologik qiyinchiliklar sabab o‘sha davrdagi ko‘plab olimlar ko‘rinadigan yorug‘lik generatorini yaratib bo‘lmaydi, deb hisoblashgan.
• 1960-yil: 16-may kuni T. Meyman birinchi optik kvant generatori — lazerning ishlashini namoyish etdi. Faol muhit sifatida sun’iy yoqut (alyuminiy oksidi Al₂O₃ ga oz miqdorda xrom Cr qo‘shilgan) kristali ishlatilgan, hajmiy rezonator o‘rnida esa Fabri–Pero rezonatori — kristallning ikki uchiga qoplangan kumush oynalar tizimi qo‘llangan. Bu lazer 694,3 nm to‘lqin uzunligida impulsli rejimda ishlagan. O‘sha yil dekabrda esa geliy-neon lazeri yaratildi. U uzluksiz nurlanish chiqarardi (A. Javan, U. Bennett, D. Herriot). Dastlab lazer infraqizil diapazonda ishlagan, keyinchalik esa to‘lqin uzunligi 632,8 nm bo‘lgan ko‘rinadigan qizil yorug‘lik chiqaradigan qilib takomillashtirilgan.
• Lazer fizikasi bugungi kunda ham jadal rivojlanmoqda. Lazer ixtiro qilinganidan buyon deyarli har yili turli maqsadlarga moslashtirilgan yangi turlari paydo bo‘lib kelmoqda. 1961-yilda shunday lazer yaratildiki, unda neodim qo‘shilgan shisha ishlatilgan. Keyingi besh yil ichida esa lazer diodlari, bo‘yoq moddalari asosidagi lazerlar, karbonat angidrid asosidagi lazerlar, kimyoviy lazerlar ishlab chiqildi. 1963-yilda J. Alfyorov va G. Kremer (Fizika bo‘yicha Nobel mukofoti 2000-yil) yarimo‘tkazgichli geterotuzilmalarning nazariyasini yaratdilar; keyinchalik ko‘plab lazerlar aynan shu tuzilmalar asosida ishlab chiqildi.
• 2024-yil: Tajribada lazer nuri yoqut kristalining boshqa bir nurni yutishiga ta’sir qilib, ko‘zga ko‘rinadigan soya hosil qilishi aniqlandi. Uning intensivligi quyoshli kunda daraxt soyasining intensivligiga deyarli teng edi.

Lazer ishlashining fizik asosini majburiy (induksiyalangan) nurlanish hodisasi tashkil etadi. Bu hodisaning mohiyati shundaki, qo‘zg‘algan atom (yoki boshqa kvant tizimi) boshqa bir foton ta’sirida, uni yutmasdan turib, foton chiqarishi mumkin. Buning uchun ta’sir etuvchi fotonning energiyasi atomning nurlanishdan oldingi va keyingi energiya sathlari orasidagi farqqa teng bo‘lishi kerak. Bunda chiqarilgan foton kogerent bo‘lib, nurlanishni yuzaga keltirgan fotonning «aniq nusxasi» hisoblanadi. Shu tariqa yorug‘lik kuchayadi. Bu hodisa o‘z-o‘zidan (spontan) nurlanishdan farq qiladi: spontan nurlanishda fotonlarning tarqalish yo‘nalishlari, qutblanishi va fazasi tasodifiy bo‘ladi.

Ehtimollik: tasodifiy fotonning qo‘zg‘algan atomda majburiy nurlanishni keltirib chiqarish ehtimoli shu fotonning qo‘zg‘almagan atom tomonidan yutilish ehtimoliga aynan teng. Shuning uchun yorug‘likni kuchaytirish uchun muhitdagi qo‘zg‘algan atomlar soni qo‘zg‘almagan atomlar sonidan ko‘p bo‘lishi kerak (bu holat energiya sathlari bandligining inversiyasi deb ataladi). Termodinamik muvozanat holatida bu shart bajarilmaydi. Shu bois lazerning faol muhitini uyg‘otuvchi turli tizimlar (optik, elektr, kimyoviy va boshqalar) qo‘llanadi.

Nurlanishning boshlang‘ich manbai spontan nurlanish jarayonidir. Fotonlarning ketma-ket avlodlari hosil bo‘lishi uchun musbat teskari aloqa zarur: u tufayli chiqarilgan fotonlar keyingi majburiy nurlanish hodisalarini yuzaga keltiradi. Buning uchun lazerning faol muhiti optik rezonatorga joylashtiriladi. Eng sodda rezonator ikki ko‘zgudan iborat bo‘lib, ular bir-biriga qarama-qarshi o‘rnatiladi. Ulardan biri yarim shaffof bo‘lib, lazer nuri u orqali rezonatordan qisman chiqadi. Ko‘zgulardan qaytgan nurlar dastasi rezonator orqali qayta-qayta o‘tib, majburiy nurlanishni yuzaga keltiradi. Nurlanish uzluksiz yoki impulsli bo‘lishi mumkin. Impuls davomiyligini qisqartirish uchun aylanadigan prizmalar, Kerr yacheykalari va boshqa qurilmalar yordamida teskari aloqani tez yoqib-o‘chirish orqali juda katta quvvatli nurlanishni (ya’ni ulkan impulslarni) hosil qilish mumkin. Lazerning ushbu ish rejimi modulyatsiyalangan rezonator asllik koeffitsiyenti (Q-faktor) rejimi deb ataladi.

Lazer hosil qiladigan nurlanish monoxromatik, ya’ni bir yoki diskret to‘plamdagi to‘lqin uzunliklariga ega bo‘ladi. Buning sababi — spektral chiziq kengayishi bilan bog‘liq yaqin qiymatlarga nisbatan muayyan to‘lqin uzunligidagi fotonning chiqish ehtimoli yuqoriroq bo‘lishidir. Shunga muvofiq shu chastotadagi majburiy o‘tishlar ehtimoli ham eng katta bo‘ladi. Natijada nurlanish hosil bo‘lishi davomida shu to‘lqin uzunligidagi fotonlar boshqalaridan ustunlik qila boshlaydi. Bundan tashqari, ko‘zgularning o‘ziga xos joylashuvi tufayli lazer dastasida faqat rezonatorning optik o‘qiga parallel va undan uncha uzoq bo‘lmagan masofada harakatlanuvchi fotonlar saqlanadi. Qolganlari esa rezonatordan tez chiqib ketadi. Natijada lazer nurining tarqalish burchagi nihoyatda kichik bo‘ladi. Va nihoyat, lazer nuri aniq belgilangan qutblanishga ega. Buning uchun rezonatorga turli qutblagichlar joylashtiriladi. Masalan, ular lazer nurining tarqalish yo‘nalishiga nisbatan Bryuster burchagi ostida o‘rnatilgan yassi shisha plastinkalar bo‘lishi mumkin.

Barcha lazerlar uch asosiy qismdan iborat:

• faol (ishchi) muhit;
• uyg‘otish tizimi (energiya manbai);
• optik rezonator (lazer kuchaytirgich rejimida ishlaganda mavjud bo‘lmasligi mumkin).

Ularning har biri lazerning ishlashi uchun muayyan vazifani bajaradi.

Uyg‘otish tizimi

Asosiy maqola: Lazerni uyg‘otish

Lazer muhitida energiya sathlari bandligining inversiyasini hosil qilish uchun turli mexanizmlardan foydalaniladi. Qattiq jismli lazerlarda bunga kuchli gaz razryadli impuls lampalari, fokuslangan quyosh nurlari (optik uyg‘otish deb ataladi) va boshqa lazerlar, xususan, yarimo‘tkazgichli lazerlar nurlanishi bilan ta’sir etish orqali erishiladi. Bunday lazerlar faqat impulsli yoki davriy impulsli rejimda ishlay oladi. Chunki juda yuqori energiya zichligi talab etiladi va u uzoq ta’sir qilganda ishchi modda sterjenini kuchli qizdirib, yemirishi mumkin. Gaz va suyuqlik lazerlarida (qarang: geliy-neon lazeri, bo‘yoq asosidagi lazer) elektr razryadi yordamida uyg‘otish qo‘llanadi. Bunday lazerlar uzluksiz ishlaydi. Kimyoviy lazerlarning uyg‘otilishi esa ularning faol muhitida sodir bo‘ladigan kimyoviy reaksiyalar hisobiga amalga oshadi. Bunda sathlar bandligining inversiyasi to‘g‘ridan-to‘g‘ri reaksiya mahsulotlarida yoki energiya sathlari mos tuzilishga ega bo‘lgan, ataylab kiritilgan aralashmalarda vujudga keladi. Yarimo‘tkazgichli lazerlarda uyg‘otish kuchli to‘g‘ri yo‘nalishli tokning p–n o‘tishdan o‘tishi yoki elektronlar dastasining ta’siri orqali amalga oshadi. Boshqa uyg‘otish usullari ham mavjud (jumladan, avval qizdirilgan gazlarni keskin sovitish; fotodissotsiatsiya — kimyoviy uyg‘otishning xususiy holati va boshqalar).

Ishchi muhitni uyg‘otishning klassik uch sathli tizimi, masalan, yoqut lazerida qo‘llanadi. Yoqut — kristall korund Al₂O₃, bo‘lib, uning tarkibiga oz miqdorda xrom ionlari Cr³⁺ qo‘shilgan. Aynan shu ionlar lazer nurlanishining manbai hisoblanadi. Korund kristall panjarasining elektr maydoni ta’siri tufayli xromning tashqi energiya sathi E₂ bo‘linadi (qarang: Shtark effekti). Bu esa uyg‘otish uchun monoxromatik bo‘lmagan nurlanishdan foydalanishga imkon beradi. Bunda atom energiyasi E₀ bo‘lgan asosiy holatdan energiyasi taxminan E₂ bo‘lgan qo‘zg‘algan holatga o‘tadi. Atom bu holatda nisbatan qisqa vaqt (taxminan 10⁻⁸ s) turishi mumkin. Deyarli darhol nurlanishsiz o‘tish sodir bo‘lib, atom E₁ sathga tushadi va u yerda ancha uzoq (hatto 10⁻³ sgacha) turishi mumkin. Bu metastabil sath deb ataladi. Shu holatda boshqa tasodifiy fotonlar ta’sirida majburiy nurlanish yuzaga kelishi mumkin. Metastabil holatdagi atomlar soni asosiy holatdagilardan oshishi bilan nurlanish hosil bo‘lish jarayoni boshlanadi.

Xrom Cr atomlarida energiya sathlari bandligining inversiyasini bevosita E₀ sathidan E₁ sathiga uyg‘otish orqali hosil qilib bo‘lmaydi. Sababi shundaki, yutilish va majburiy nurlanish ikki sath orasida sodir bo‘lsa, ikkala jarayon ham bir xil tezlikda kechadi. Shuning uchun uyg‘otish bu holatda faqat ikki sathning bandligini tenglashtirishi mumkin; bu esa lazer nurlanishini yuzaga keltirish uchun yetarli emas.

Ba’zi lazerlarda, masalan, nurlanish neodim Nd³⁺ ionlari hisobiga hosil bo‘ladigan lazerda to‘rt sathli uyg‘otish sxemasi ishlatiladi. Bu yerda metastabil E₂ va asosiy E₀ o‘rtasida oraliq ishchi sath — E₁ mavjud. Majburiy nurlanish atomning E₂ va E₁ sathlari orasida o‘tishida yuzaga keladi. Bu sxemaning afzalligi — sathlar bandligining inversiyasini oson hosil qilish mumkin: yuqori ishchi sathda (E₂) qolish vaqti quyi sathdagi (E₁) vaqtdan bir necha daraja uzunroq. Bu uyg‘otish manbaiga qo‘yiladigan talablarni ancha kamaytiradi. Bundan tashqari, bunday sxema ayrim sohalar uchun juda muhim bo‘lgan katta quvvatli uzluksiz lazerlarni yaratishga imkon beradi. Biroq bunday lazerlarning jiddiy kamchiligi — kvant foydali ish koeffitsiyentining pastligi. U chiqarilgan foton energiyasining yutilgan uyg‘otish fotoni energiyasiga nisbatiga teng (η_kvant = hν_nurlanish/hν_uyg‘otish)

Optik rezonator

Asosiy maqola: Optik rezonator

Lazer ko‘zgulari musbat teskari aloqani ta’minlash bilan birga, rezonator vazifasini ham bajaradi. Ular lazerda hosil bo‘ladigan ayrim modalarni, ya’ni turg‘un to‘lqinlarga mos bo‘lganlarini saqlab turadi va boshqalarini susaytiradi. Agar rezonatorning optik uzunligiga L butun sondagi yarim to‘lqin joylashsa, ularning soni n:

Bunday to‘lqinlar rezonatordan o‘tganda fazasini o‘zgartirmaydi va interferensiya hisobiga bir-birini kuchaytiradi. Yaqin chastotali qolgan barcha to‘lqinlar asta-sekin bir-birini so‘ndiradi. Shunday qilib, optik rezonatorning xususiy chastotalari quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:

Bu yerda c — yorug‘likning vakuumdagi tezligi. Rezonatorning qo‘shni chastotalari orasidagi intervallar bir xil bo‘lib, quyidagiga teng:

Nurlanish spektridagi chiziqlar turli sabablar (Doppler kengayishi, tashqi elektr va magnit maydonlar, kvant-mexanik effektlar va boshqalar) ta’sirida doimo chekli kenglikka ega bo‘ladi. Shuning uchun spektral chiziq kengligiga (lazer texnikasida «kuchaytirish polosasi» deyiladi) rezonatorning bir nechta xususiy chastotasi sig‘ishi mumkin. Bunday holda lazer nurlanishi ko‘p modali bo‘ladi. Ushbu modalarni sinxronlashtirish orqali qisqa va kuchli impulslar ketma-ketligidan iborat nurlanish hosil qilish mumkin. Agar esa bo‘lsa, lazer nurlanishida faqat bitta chastota bo‘ladi. Bunda ko‘zgular tizimining rezonans xususiyatlari spektral chiziqning rezonans xususiyatlariga nisbatan zaifroq namoyon bo‘ladi.

Aniqroq hisoblashda faqat rezonatorning optik o‘qiga parallel emas, balki unga kichik burchak ostida tarqaladigan to‘lqinlar ham kuchayishini hisobga olish zarur. Shunda kuchayish sharti quyidagi ko‘rinishga keladi:

Buning natijasida lazer dastasining intensivligi dastaga perpendikulyar tekislikning turli nuqtalarida har xil bo‘ladi. Bu yerda qorong‘i tugun chiziqlari bilan ajralgan yorqin dog‘lar tizimi kuzatiladi. Bunday nomaqbul ta’sirlarni bartaraf etish uchun turli diafragmalar, sochuvchi tolalar va optik rezonatorlarning turli sxemalari qo‘llanadi.

• Qattiq jismli lazerlar maxsus lyuminessensiyalanuvchi qattiq muhitlar (dielektrik kristallar va shishalar) asosida ishlaydi. Faollashtiruvchilar sifatida odatda ionlar — noyob yer elementlarining yoki temir guruhi elementlarining Fe ionlari ishlatiladi. Uyg‘otish optik usulda hamda yarimo‘tkazgichli lazerlar yordamida uch yoki to‘rt sathli sxema bo‘yicha amalga oshiriladi. Zamonaviy qattiq jismli lazerlar impulsli, uzluksiz va kvaziuzluksiz rejimlarda ishlay oladi.
• Yarimo‘tkazgichli lazerlar. Garchi ular ham qattiq jismli lazerlarga kirsa-da, uyg‘otish mexanizmi boshqacha bo‘lgani (ortiqcha zaryad tashuvchilarning bevosita p–n o‘tish yoki geteroo‘tish orqali kiritilishi, elektr teshilishi va tez elektronlar bilan bombardimon qilish) hamda kvant o‘tishlarining ruxsat etilgan energiya zonalari orasida, diskret energiya sathlari orasida emas, sodir bo‘lishi sababli odatda alohida guruhga ajratiladi. Yarimo‘tkazgichli lazerlar kundalik hayotda eng ko‘p ishlatiladigan turdir. Bundan tashqari, ular spektroskopiyada, boshqa lazerlarni uyg‘otish tizimlarida hamda tibbiyotda ham qo‘llanadi (qarang: fotodinamik terapiya).
  • Vertikal nurlanuvchi lazerlar (VCSEL — «vertikal rezonatorli, sirtidan nurlanuvchi lazer») — kristall yuzasiga perpendikulyar yo‘nalishda nur chiqaradigan yarimo‘tkazgichli diod lazerlarining turi. Oddiy lazer diodlari esa plastinka yuzasiga parallel tekislikda nurlanadi.
• Bo‘yoq asosidagi lazerlar. Faol muhit sifatida eritma holidagi, fluoressensiyalanganda keng spektr hosil qiluvchi organik bo‘yoqlar ishlatiladigan lazer turidir. Lazer o‘tishlari birinchi qo‘zg‘algan va asosiy singlet elektron holatlarning turli tebranish ostsathlari orasida sodir bo‘ladi. Ular optik usulda uyg‘otiladi, uzluksiz hamda impulsli rejimlarda ishlashi mumkin. Asosiy xususiyati — nurlanish to‘lqin uzunligini keng diapazonda o‘zgartirish imkoniyatidir. Spektroskopik tadqiqotlarda qo‘llanadi.
• Gaz lazerlari — faol muhiti gazlar va bug‘lar aralashmasidan iborat lazerlardir. Ular yuqori quvvati, monoxromatikligi hamda nurlanishning tor yo‘nalganligi bilan ajralib turadi. Uzluksiz va impulsli rejimlarda ishlaydi. Uyg‘otish tizimiga ko‘ra gaz lazerlari gaz razryadli, optik usulda yoki zaryadlangan zarrachalar bilan uyg‘otiladigan lazerlarga (masalan, yadroviy uyg‘otishli lazerlar; 80-yillar boshida ular asosida raketaga qarshi mudofaa tizimlari sinovdan o‘tkazilgan, biroq katta muvaffaqiyatga erishilmagan), gazodinamik va kimyoviy lazerlarga bo‘linadi. Lazer o‘tishlari turiga ko‘ra atom o‘tishlariga asoslangan, ionli, molekulalarning elektron, tebranish va aylanish o‘tishlariga asoslangan molekulyar hamda eksimer lazerlar farqlanadi.
  • Gazodinamik lazerlar — issiqlik orqali uyg‘otiladigan gaz lazerlari bo‘lib, ularda turli atomlardan tashkil topgan molekulalarning qo‘zg‘algan tebranish-aylanish sathlari orasidagi bandlik inversiyasi katta adiabatik kengayish orqali, yuqori tezlik bilan harakatlanayotgan gaz aralashmasida hosil qilinadi (ko‘pincha N₂+CO₂+He yoki N₂+CO₂+H₂O; ishchi modda — CO₂, qarang: Karbonat angidrid lazeri).
  • Eksimer lazerlar — gaz lazerlarining eksimer molekulalardagi energiya o‘tishlariga asoslangan turidir. Bunday eksimer molekulalar (dimerlar — nodir gazlarning juft atomli molekulalari, shuningdek, ularning monogalogenidlari) faqat qo‘zg‘algan holatda muayyan vaqt yashay oladi. Gaz aralashmasidan elektronlar dastasi o‘tkazilganda atomlar qo‘zg‘alib, eksimerlar hosil qiladi; ular amalda energiya sathlari bandligining inversiyasiga ega muhitdir. Eksimer lazerlar yuqori energiya ko‘rsatkichlari, hosil qilinadigan nurlanish to‘lqin uzunligining kichik tarqoqligi va uni keng diapazonda bir tekis o‘zgartirish imkoniyati bilan ajralib turadi.
  • Kimyoviy lazerlar — energiya manbai kimyoviy reaksiyalar bo‘lgan lazerlar turidir. Bu reaksiyalar ishchi muhit (gazlar aralashmasi) tarkibiy qismlari orasida sodir bo‘ladi. Lazer o‘tishlari reaksiya mahsulotlari molekulalarining qo‘zg‘algan tebranish-aylanish va asosiy sathlari orasida yuz beradi. Muhitda kimyoviy reaksiyalar amalga oshishi uchun doimo erkin radikallar mavjud bo‘lishi kerak. Buning uchun molekulalarni dissotsiatsiyalashning turli usullari qo‘llanadi. Bunday lazerlar yaqin infraqizil sohada keng nurlanish spektri hamda uzluksiz va impulsli nurlanishning katta quvvati bilan ajralib turadi.
• Erkin elektronli lazerlar — faol muhiti erkin elektronlar oqimidan iborat lazerlardir. Elektronlar tashqi elektromagnit maydonda tebranadi (nurlanish shuning hisobiga yuz beradi) va nurlanish yo‘nalishida relyativistik tezlikda harakatlanadi. Ularning asosiy xususiyati — hosil qilinadigan nurlanish chastotasini keng diapazonda uzluksiz sozlash imkoniyati. Ubitronlar va skattronlar farqlanadi: birinchilari ondulyatorning fazoviy-davriy statik maydonida, ikkinchilari esa elektromagnit to‘lqinning kuchli maydonida uyg‘otiladi. Elektronlarning tormozlanish nurlanishiga asoslangan siklotron rezonans lazerlari va strofotronlar, shuningdek, flimatronlar ham mavjud. Flimatronlar Cherenkov va o‘tish nurlanishi effektlaridan foydalanadi. Har bir elektron 10⁸ tagacha foton chiqarishi sababli erkin elektronli lazerlar mohiyatan klassik qurilmalardir va klassik elektrodinamika qonunlariga bo‘ysunadi.
• Kvant kaskadli lazerlar — o‘rta va uzoq infraqizil diapazonda nurlanuvchi yarimo‘tkazgichli lazerlardir. Elektronlar va teshiklar qatlamlarining ruxsat etilgan elektron va teshik sathlari taqiqlangan zona bilan ajratilgan oddiy yarimo‘tkazgichlardan farqli ravishda, kvant kaskadli lazerlarda nurlanish elektronlarning yarimo‘tkazgich geterotuzilmasi qatlamlari orasida o‘tishi natijasida hosil bo‘ladi. Nurlanish ikki turdagi nurlardan iborat bo‘lib, ikkilamchi nur juda g‘ayrioddiy xususiyatlarga ega va katta energiya sarfini talab qilmaydi.

• Tolali lazer — rezonatori bevosita optik tola asosida qurilgan va nurlanish aynan shu tola ichida to‘liq yoki qisman hosil bo‘ladigan lazerdir. Barcha qismlari tolalardan tashkil topgan bo‘lsa, u to‘liq tolali lazer; tolali va boshqa elementlar birga qo‘llansa, tolali-diskret yoki gibrid lazer deyiladi.
• Hozirda ishlash tamoyillarini rivojlantirish ustuvor tadqiqot vazifasi hisoblangan boshqa turdagi lazerlar (rentgen lazerlari, gamma-lazerlar va boshqalar).

Lazerlar ixtiro qilinganidan buyon «hali ma’lum bo‘lmagan muammolarga tayyor yechim» sifatida tanilgan. Lazer nurlanishining noyob xususiyatlari tufayli ular fan, texnika va kundalik hayotning ko‘plab sohalarida (masalan, kompakt-disk pleyerlari, lazer printerlari, shtrix-kod o‘quvchilari, lazer ko‘rsatkichlari va hokazolarda) keng qo‘llanadi. Nurlanishning yuqori energiya zichligiga oson erishilishi mahalliy issiqlik ishlovi va u bilan bog‘liq mexanik ishlovlarni (kesish, payvandlash, kavsharlash, o‘yib naqsh tushirish) amalga oshirish imkonini beradi. Qizdirish hududini aniq boshqarish odatdagi usullar bilan payvandlab bo‘lmaydigan materiallarni (masalan, keramika va metallni) payvandlash imkonini beradi. Lazer nurini diametri taxminan bir mikrometr, shuning uchun lazer mikroelektronikada materiallarga o‘ta aniq mexanik ishlov berishda qo‘llanadi (yarimo‘tkazgich kristallarini kesish va bosma platalarda juda nozik teshiklar ochish). Turli materiallardan tayyorlangan buyumlarni lazer yordamida markalash va badiiy naqshlash ham keng tarqalgan (jumladan, shaffof materiallarning ichida hajmiy naqshlar hosil qilish). Lazerlar materiallar sirtida himoya qoplamalari hosil qilish (lazerli legirlash, lazerli qoplab payvandlash, vakuum-lazerli purkash) uchun ham ishlatiladi. Buning maqsadi ularning yeyilishga chidamliligini oshirishdir. Lazer bilan ishlov berishda materialga mexanik ta’sir ko‘rsatilmaydi, qizish sohasi kichik bo‘ladi, shuning uchun issiqlikdan kelib chiqadigan deformatsiyalar juda oz bo‘ladi. Bundan tashqari, butun texnologik jarayonni to‘liq avtomatlashtirish mumkin. Shu sabab lazerli ishlov yuqori aniqlik va unumdorlik bilan ajralib turadi.

Lazerlar golografiyada gologrammalar va hajmli golografik tasvirlar hosil qilish uchun qo‘llanadi. Ayrim lazerlar, masalan, bo‘yoq asosidagi lazerlar, monoxromatik yorug‘likni deyarli istalgan to‘lqin uzunligida hosil qilishi mumkin. Nurlanish impulslari 10⁻¹⁶ s davomiylikka yetib, nihoyatda katta quvvat (ya’ni ulkan impulslar) hosil qilishi mumkin. Ushbu xususiyatlar spektroskopiyada, shuningdek, nochiziqli optik hodisalarni o‘rganishda qo‘llanadi. Lazer yordamida Oygacha bo‘lgan masofa bir necha santimetr aniqlikda o‘lchangan. Lazerli lokatsiya kosmik jismlarga tatbiq etilib, bir qator asosiy astronomik doimiylarning qiymatlarini aniqlashtirishga va kosmik navigatsiya parametrlarini takomillashtirishga yordam berdi. U, shuningdek, atmosfera va sayyoralar yuzasi haqidagi tasavvurlarni kengaytirdi. Gap Quyosh tizimi sayyoralari haqida bormoqda. Astronomik teleskoplarda, atmosferadagi optik buzilishlarni tuzatuvchi adaptiv optik tizim bilan jihozlangan holatlarda, lazer atmosferaning yuqori qatlamlarida sun’iy tayanch yulduzlar hosil qilish uchun qo‘llanadi

Lazerlardan metrologiya va o‘lchash texnikasida foydalanish faqat masofalarni o‘lchash bilan cheklanmaydi. Ular vaqt, bosim, harorat, suyuqlik va gaz oqimlarining tezligi, burchak tezligi (lazer giroskopi), modda konsentratsiyasi, optik zichlik, turli optik ko‘rsatkich va xususiyatlarni o‘lchashda, shuningdek, vibrometriyada keng ishlatiladi.

Lazer nurlanishining o‘ta qisqa impulslari lazer kimyosida quyidagilar uchun ishlatiladi: kimyoviy reaksiyalarni boshlash va tahlil qilish. Bunda lazer nurlanishi energiyaning tizimga aniq yo‘naltirilgan, me’yorlangan, mutlaqo steril va yuqori tezlikda kiritilishini ta’minlaydi. Hozirgi paytda lazerli sovitishning turli tizimlari ishlab chiqilmoqda, lazerlar yordamida boshqariladigan termoyadro sintezini amalga oshirish imkoniyatlari o‘rganilmoqda. Lazerlar harbiy maqsadlarda ham, masalan, yo‘naltirish va nishonga olish vositalari sifatida ishlatiladi. Kuchli lazerlar asosida havo, dengiz va quruqlik obyektlarini himoya qiluvchi jangovar tizimlar yaratish variantlari ko‘rib chiqilmoqda.

Tibbiyotda lazerlar qonsiz skalpel sifatida qo‘llanadi, shuningdek, oftalmologik kasalliklarni (katarakta, to‘r pardaning ko‘chishi, ko‘rishni lazer yordamida tuzatish va boshqalar) davolashda ishlatiladi. Ular kosmetologiyada ham keng qo‘llanadi (lazerli epilyatsiya, teridagi qon tomir va pigment nuqsonlarini davolash, lazerli piling, tatuirovkalarni va pigment dog‘larini olib tashlash).

Lazer uskunalari bilan o‘rmonlarda elektr uzatish liniyalari uchun yo‘laklar ochish mumkin.

Lazer nurlanishining modda bilan o‘zaro ta’sirini o‘rganish va boshqariladigan termoyadro sintezini amalga oshirish uchun yirik lazer majmualari quriladi. Ularning quvvati 1 PVt dan oshishi mumkin.

Har qanday lazer, hatto quvvati past bo‘lsa ham, inson ko‘rish qobiliyati uchun xavflidir. Lazerlar kundalik hayotda, konsert va musiqiy tadbirlarda ko‘p ishlatiladi. Ko‘plab holatlarda to‘r pardaning kuyishi ko‘zga zarar yetkazib, vaqtinchalik yoki butunlay ko‘r bo‘lib qolishga sabab bo‘lgan.

• Tarasov L. V. Kogerent optik nurlanish generatorlaridagi jarayonlar fizikasi. — Moskva: Radio va aloqa, 1981. — 440 bet — [Arxivlangan 17 2007-yil oktabr yili.]
• Kondilenko I. I., Korotkov P. A., Xijnyak A. I. Lazerlar fizikasi. — Kiyev: Vishcha shkola, 1984. — 232 bet (havola mavjud emas)
• Zvelto O. Lazerlarning prinsiplari. — Moskva: Mir, 1990. — 559 bet — ISBN 5-03-001053-X.
• Brunner V. Lazer texnikasi bo‘yicha ma’lumotnoma: nemis tilidan tarjima — Moskva: Energoatomizdat, 1991. — 544 bet — ISBN 5-283-02480-6.
• Kvant elektronikasi. Kichik ensiklopediya. / M. Ye. Jabotinskiy tahriri ostida. — Moskva: «Sovet ensiklopediyasi», 1969. — 500 bet
• Tarasov L. V. Lazerlar. Haqiqat va umidlar. — Moskva: Nauka, 1985. — T. 42. — 176 bet — («Kvant» kutubxonachasi). — [Arxivlangan 25 2010-yil fevral yili.]
• Vagner S. D. Optik kvant generatorlari: maxsus kurs uchun o‘quv qo‘llanma. — Petrozavodsk, 1991.
• William T. Silfvast. Lazer asoslari (inglizcha). — Nyu-York: Cambridge University Press, 1996. — ISBN 0-521-55617-1.
• Lazerlar yaratilganining 50 yilligiga (ruscha) // UFN. — 2011. — 181-jild.
• Kyobner G. Lazerlarning sanoatda qo‘llanilishi. — Moskva, Mashinostroyeniye, 1988. — ISBN 5-217-00266-2. — Adadi: 19700 nusxa. — 280 bet.

• Maqolalar ro‘yxati, UFN jurnalida «Lazerlar» mavzusida chop etilgan (PACS: 42.55.-f Lazerlar)
• Kvant mash’ali: XX asrning eng muhim ixtirolaridan biri — lazer tarixi // Populyarnaya mexanika
• laser-portal.ru — Lazer portali
• O‘quv materiallari Novosibirsk davlat universiteti — lazerlar va fotonika bo‘yicha
• Sam’s Laser FAQ: tajribachilar va havaskorlar uchun lazerlar bo‘yicha amaliy qo‘llanma (qisman ruscha tarjimasi)
• P. V. Zarubin (professor, fizika-matematika fanlari nomzodi), S. D. Polskix (texnika fanlari doktori). SSSRda yuqori energiyali lazerlar va lazer tizimlarining yaratilish tarixidan (havola mavjud emas)
• Biologik hujayra asosidagi lazer // Elementy.ru
• Lazerlar: mutaxassislar maslahatlari, ishlanmalar, amaliy qo‘llanilishi — forum.fonarevka.ru saytida
• Sam’s Laser FAQ: tajribachilar va havaskorlar uchun lazerlar bo‘yicha amaliy qo‘llanma (inglizcha)
• Manbalar. Lazer: asoslar (Fransua Balembua va Sebastyen Forje) (inglizcha)