Laser pumping
લેસર પંપીંગ એ બાહ્ય સ્રોતમાંથી લેસરના લાભ માધ્યમમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરણની ક્રિયા છે. ઊર્જા માધ્યમમાં શોષાય છે, તેના અણુઓમાં ઉત્તેજિત અવસ્થાઓ ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે અમુક સમય માટે એક ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં કણોની સંખ્યા જમીનની સ્થિતિમાં અથવા ઓછી ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં કણોની સંખ્યા કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે વસ્તી વ્યુત્ક્રમ પ્રાપ્ત થાય છે. આ સ્થિતિમાં, ઉત્તેજિત ઉત્સર્જનની પદ્ધતિ થઈ શકે છે અને માધ્યમ લેસર અથવા ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર તરીકે કામ કરી શકે છે. પંપની શક્તિ લેસરના લેસિંગ થ્રેશોલ્ડ કરતા વધારે હોવી જોઈએ. પંપ ઊર્જા સામાન્ય રીતે પ્રકાશ અથવા વિદ્યુત પ્રવાહના સ્વરૂપમાં પૂરી પાડવામાં આવે છે, પરંતુ વધુ વિદેશી સ્રોતોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જેમ કે રાસાયણિક અથવા પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ. ઓપ્ટિકલ પમ્પિંગ પોલાણ આર્ક લેમ્પ અથવા ફ્લેશલેમ્પથી પમ્પ કરાયેલ લેસરને સામાન્ય રીતે લેસિંગ માધ્યમની બાજુની દિવાલમાંથી પમ્પ કરવામાં આવે છે, જે ઘણીવાર ધાતુની અશુદ્ધતા ધરાવતી સ્ફટિક લાકડી અથવા પ્રવાહી રંગ ધરાવતી કાચની નળીના સ્વરૂપમાં હોય છે, જેને "સાઇડ-પમ્પિંગ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. લેમ્પની ઉર્જાનો સૌથી વધુ અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવા માટે, લેમ્પ અને લેસિંગ માધ્યમ પ્રતિબિંબીત પોલાણમાં સમાયેલ હોય છે જે લેમ્પની મોટાભાગની ઉર્જાને લાકડી અથવા રંગ કોષમાં રીડાયરેક્ટ કરશે. સૌથી સામાન્ય રૂપરેખાંકનમાં, લાભ માધ્યમ પ્રતિબિંબિત પોલાણના એક કેન્દ્ર પર સ્થિત લાકડીના સ્વરૂપમાં હોય છે, જેમાં લાકડીની ધરીને લંબરૂપ લંબગોળ ક્રોસ-સેક્શન હોય છે. ફ્લેશલેમ્પ એ લંબગોળની બીજી બાજુએ આવેલી નળી છે. ઘણીવાર અરીસાના કોટિંગને તરંગલંબાઇને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે પસંદ કરવામાં આવે છે જે લેસિંગ આઉટપુટ કરતા ટૂંકી હોય છે જ્યારે થર્મલ લેન્સિંગને ઘટાડવા માટે સમાન અથવા લાંબી તરંગલંબાઇને શોષી લે છે અથવા પ્રસારિત કરે છે. અન્ય કિસ્સાઓમાં લાંબા તરંગલંબાઇ માટે શોષકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. મોટેભાગે, દીવો નળાકાર જાકીટથી ઘેરાયેલો હોય છે જેને ફ્લો ટ્યુબ કહેવાય છે. આ ફ્લો ટ્યુબ સામાન્ય રીતે કાચની બનેલી હોય છે જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ જેવી અયોગ્ય તરંગલંબાઇને શોષી લે છે અથવા ઇન્ફ્રારેડને શોષતા ઠંડા પાણી માટે માર્ગ પૂરો પાડે છે. મોટેભાગે, જેકેટને ડાઇલેક્ટ્રિક કોટિંગ આપવામાં આવે છે જે પ્રકાશની અયોગ્ય તરંગલંબાઇને દીવામાં પાછું પ્રતિબિંબિત કરે છે. આ પ્રકાશ શોષાય છે અને તેમાંથી અમુક યોગ્ય તરંગલંબાઇ પર ફરીથી ઉત્સર્જિત થાય છે. ફ્લો ટ્યુબ હિંસક લેમ્પ નિષ્ફળતાની સ્થિતિમાં લાકડીનું રક્ષણ કરવા માટે પણ કામ કરે છે. નાના લંબચોરસ ઓછા પ્રતિબિંબ બનાવે છે, (એક સ્થિતિ જેને "ક્લોઝ-કપલિંગ" કહેવાય છે), જે સળિયાના કેન્દ્રમાં વધુ તીવ્રતા આપે છે. એક જ ફ્લેશલેમ્પ માટે, જો દીવો અને લાકડીનો વ્યાસ સમાન હોય, તો લંબગોળ જે તેના કરતા બમણો પહોળો હોય તે સામાન્ય રીતે લાકડીમાં પ્રકાશની છબી બનાવવા માટે સૌથી કાર્યક્ષમ હોય છે. લાકડી અને દીવો અંતમાં નુકસાનની અસરને ઘટાડવા માટે અને લાભ માધ્યમની પૂરતી લંબાઈ પ્રદાન કરવા માટે પ્રમાણમાં લાંબા હોય છે. ઊંચા અવરોધને કારણે લાંબા ફ્લેશલેમ્પ વિદ્યુત ઊર્જાને પ્રકાશમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં પણ વધુ કાર્યક્ષમ છે. જો કે, જો લાકડી તેના વ્યાસના સંબંધમાં ખૂબ લાંબી હોય તો "પ્રીલેસિંગ" નામની સ્થિતિ થઈ શકે છે, જે લાકડીની ઊર્જાને યોગ્ય રીતે બનાવી શકે તે પહેલાં ઘટાડે છે. આ અસરને ઘટાડવા માટે લાકડીના છેડાઓને ઘણીવાર પ્રતિબિંબન વિરોધી કોટેડ કરવામાં આવે છે અથવા બ્રુસ્ટરના ખૂણા પર કાપવામાં આવે છે. નુકસાન ઘટાડવા માટે ઘણીવાર પંપ પોલાણના છેડા પર સપાટ અરીસાઓનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ ડિઝાઇન પરના ફેરફારો ઓવરલેપિંગ લંબગોળ આકારોથી બનેલા વધુ જટિલ અરીસાઓનો ઉપયોગ કરે છે, જેથી બહુવિધ ફ્લેશલેમ્પ્સને એક લાકડી પંપ કરવાની મંજૂરી મળે. આ વધુ શક્તિ આપે છે, પરંતુ ઓછા કાર્યક્ષમ છે કારણ કે તમામ પ્રકાશને લાકડીમાં યોગ્ય રીતે ચિત્રિત કરવામાં આવતો નથી, જે થર્મલ નુકસાનમાં વધારો કરે છે. નજીકથી જોડાયેલા પોલાણનો ઉપયોગ કરીને આ નુકસાનને ઘટાડી શકાય છે. જો કે, આ અભિગમ વધુ સપ્રમાણ પંપીંગને મંજૂરી આપી શકે છે, બીમ ગુણવત્તામાં વધારો કરી શકે છે. અન્ય રૂપરેખાંકનમાં સ્પ્રેક્ટ્રાલોન અથવા પાઉડર બેરિયમ સલ્ફેટ જેવી ફેલાયેલી પ્રતિબિંબિત સામગ્રીથી બનેલા પોલાણમાં લાકડી અને ફ્લેશલેમ્પનો ઉપયોગ થાય છે. આ પોલાણ ઘણીવાર ગોળાકાર અથવા લંબચોરસ હોય છે, કારણ કે પ્રકાશ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું એ પ્રાથમિક ઉદ્દેશ નથી. આ પ્રકાશને લેસિંગ માધ્યમમાં પણ જોડતો નથી, કારણ કે પ્રકાશ લાકડી સુધી પહોંચતા પહેલા ઘણા પ્રતિબિંબ પાડે છે, પરંતુ ઘણીવાર ધાતુયુક્ત પરાવર્તકો કરતાં ઓછી જાળવણીની જરૂર પડે છે. પ્રતિબિંબની વધતી સંખ્યાને ફેલાયેલા માધ્યમની ઊંચી પરાવર્તનશીલતા દ્વારા સરભર કરવામાં આવે છેઃ સોનાના અરીસાની 97 ટકાની સરખામણીમાં 99 ટકા. આ અભિગમ અનપોલિશ્ડ સળિયા અથવા બહુવિધ દીવાઓ સાથે વધુ સુસંગત છે. પરોપજીવી સ્થિતિઓ ત્યારે થાય છે જ્યારે લાકડીની લંબાઈ સિવાય અન્ય દિશામાં પ્રતિબિંબ ઉત્પન્ન થાય છે, જે ઊર્જાનો ઉપયોગ કરી શકે છે જે અન્યથા બીમ માટે ઉપલબ્ધ હશે. જો લાકડીની બેરલને પોલિશ કરવામાં આવે તો આ એક ખાસ સમસ્યા હોઈ શકે છે. નળાકાર લેસર સળિયા લાકડી અને ઠંડા પાણી વચ્ચેના કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબને કારણે વ્હીસ્પરિંગ ગેલેરી સ્થિતિને ટેકો આપે છે, જે લાકડીના પરિઘની આસપાસ સતત પ્રતિબિંબિત થાય છે. હળવા પાઇપ મોડ્સ વાંકીચૂંકી પાથમાં લાકડીની લંબાઈને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. જો લાકડીમાં પ્રતિબિંબન વિરોધી આવરણ હોય, અથવા તેના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સાથે મેળ ખાતા પ્રવાહીમાં ડૂબી જાય, તો તે આ પરોપજીવી પ્રતિબિંબને નાટ્યાત્મક રીતે ઘટાડી શકે છે. તેવી જ રીતે, જો લાકડીની બેરલ ખરબચડી જમીન (હિમાચ્છાદિત) અથવા ખાંચવાળી હોય, તો આંતરિક પ્રતિબિંબ વિખેરાઈ શકે છે. એક જ દીવો પમ્પ કરવાથી મોટાભાગની ઊર્જા એક બાજુ કેન્દ્રિત થાય છે, જેનાથી બીમ પ્રોફાઇલ વધુ ખરાબ થાય છે. સળિયાઓમાં હિમાચ્છાદિત બેરલ હોવું, પ્રકાશને ફેલાવવા માટે સામાન્ય છે, જે સળિયા દરમિયાન પ્રકાશનું વધુ સમાન વિતરણ પૂરું પાડે છે. આ વધુ સારી ત્રાંસા સ્થિતિ માટે સમગ્ર લાભ માધ્યમમાં વધુ ઊર્જા શોષણની મંજૂરી આપે છે. ફ્રોસ્ટેડ ફ્લો ટ્યુબ અથવા ડિફ્યુઝ રિફ્લેક્ટર, જ્યારે ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે, ત્યારે આ અસરને વધારવામાં મદદ કરે છે, લાભમાં સુધારો કરે છે. લેસર યજમાન સામગ્રી ઓછી શોષણ માટે પસંદ કરવામાં આવે છે; માત્ર ડોપન્ટ શોષી લે છે. તેથી, ડોપિંગ દ્વારા શોષાઈ ન શકાય તેવી આવૃત્તિઓ પરનો કોઈપણ પ્રકાશ દીવામાં પાછો જશે અને પ્લાઝમાને ફરીથી ગરમ કરશે, જેનાથી દીવાનું આયુષ્ય ટૂંકું થશે. ફ્લેશલેમ્પ પંપીંગ ફ્લેશલેમ્પ્સ એ લેસરો માટેનો સૌથી પહેલો ઊર્જા સ્રોત હતો. તેનો ઉપયોગ સોલિડ-સ્ટેટ અને ડાઈ લેસર બંનેમાં ઉચ્ચ સ્પંદિત ઊર્જા માટે થાય છે. તેઓ પ્રકાશનો વ્યાપક વર્ણપટ ઉત્પન્ન કરે છે, જેના કારણે મોટાભાગની ઊર્જા લાભ માધ્યમમાં ગરમી તરીકે વેડફાય છે. ફ્લેશલેમ્પનું આયુષ્ય પણ ટૂંકું હોય છે. પ્રથમ લેસરમાં રૂબી સળિયાની આસપાસ હેલિકલ ફ્લેશલેમ્પનો સમાવેશ થતો હતો. ક્વાર્ટઝ ફ્લેશલેમ્પ્સ એ લેસરોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે, અને, ઓછી ઊર્જા અથવા ઉચ્ચ પુનરાવર્તન દર પર, 900 ડિગ્રી સેલ્સિયસ જેટલા ઊંચા તાપમાને કામ કરી શકે છે. ઉચ્ચ સરેરાશ શક્તિઓ અથવા પુનરાવર્તન દર માટે પાણીને ઠંડુ કરવાની જરૂર પડે છે. પાણીને સામાન્ય રીતે માત્ર દીવાની કમાનની લંબાઈમાં જ નહીં, પરંતુ કાચના ઇલેક્ટ્રોડ ભાગમાં પણ ધોવું પડે છે. વોટર-કૂલ્ડ ફ્લેશલેમ્પ્સ સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોડની આસપાસ સંકોચાયેલા કાચથી બનાવવામાં આવે છે જેથી ટંગસ્ટનને સીધું ઠંડક મળે. જો ઇલેક્ટ્રોડને કાચ કરતાં વધુ ગરમ કરવાની મંજૂરી આપવામાં આવે તો થર્મલ વિસ્તરણ સીલને તોડી શકે છે. દીવાનું આયુષ્ય મુખ્યત્વે ચોક્કસ દીવો માટે ઉપયોગમાં લેવાતી ઊર્જા વ્યવસ્થા પર આધાર રાખે છે. ઓછી ઊર્જા સ્પટરને જન્મ આપે છે, જે કેથોડમાંથી સામગ્રીને દૂર કરી શકે છે અને તેને કાચ પર ફરીથી જમા કરી શકે છે, જેનાથી અંધારું, પ્રતિબિંબિત દેખાવ બને છે. ઓછી ઊર્જા પર અપેક્ષિત આયુષ્ય તદ્દન અણધારી હોઈ શકે છે. ઉચ્ચ ઊર્જા દિવાલ ઘટાડવાનું કારણ બને છે, જે કાચને માત્ર વાદળછાયું દેખાવ જ આપતું નથી, પરંતુ તેને માળખાકીય રીતે નબળું પાડે છે અને ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે, દબાણને અસર કરે છે, પરંતુ આ ઊર્જા સ્તરો પર અપેક્ષિત આયુષ્યની ગણતરી યોગ્ય માત્રામાં ચોકસાઈ સાથે કરી શકાય છે. પલ્સ સમયગાળો પણ જીવનકાળને અસર કરી શકે છે. ખૂબ લાંબા કઠોળ કેથોડમાંથી મોટી માત્રામાં સામગ્રીને દૂર કરી શકે છે, તેને દિવાલો પર જમા કરી શકે છે. ખૂબ ટૂંકા પલ્સ સમયગાળા સાથે, તેની ખાતરી કરવા માટે કાળજી લેવી આવશ્યક છે કે ચાપ દીવામાં કેન્દ્રિત છે, કાચથી દૂર, ગંભીર દિવાલ ઘટાડાને અટકાવે છે. સામાન્ય રીતે ટૂંકા કઠોળ માટે બાહ્ય ટ્રિગરની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી. સિમ્મર વોલ્ટેજ ટ્રિગરિંગનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અત્યંત ઝડપી વિસર્જિત કરવા માટે થાય છે, જેમ કે ડાય લેસરોમાં વપરાય છે, અને ઘણીવાર આને "પ્રી-પલ્સ તકનીક" સાથે જોડવામાં આવે છે, જ્યાં એક નાની ફ્લેશ તરીકે મુખ્ય ફ્લેશના માત્ર મિલિસેકન્ડ્સ પહેલાં શરૂ કરવામાં આવે છે, જેથી ગેસને ઝડપી ઉદય સમય માટે પહેલાથી ગરમ કરી શકાય. રંગ લેસર કેટલીકવાર "અક્ષીય પંપીંગ" નો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં હોલો, કુંડલાકાર આકારના ફ્લેશલેમ્પનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં બાહ્ય પરબિડીયું કેન્દ્રમાં યોગ્ય પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે પ્રતિબિંબિત થાય છે. ડાય સેલને મધ્યમાં મૂકવામાં આવે છે, જે પંપીંગ લાઇટનું વધુ સમાન વિતરણ અને ઊર્જાનું વધુ કાર્યક્ષમ ટ્રાન્સફર પ્રદાન કરે છે. હોલો ફ્લેશલેમ્પમાં સામાન્ય ફ્લેશલેમ્પ કરતાં ઓછું ઇન્ડક્ટન્સ પણ હોય છે, જે ટૂંકા ફ્લેશ ડિસ્ચાર્જ પ્રદાન કરે છે. ભાગ્યે જ, રંગ લેસર માટે "કોએક્સિયલ" ડિઝાઇનનો ઉપયોગ થાય છે, જેમાં કુંડલાકાર આકારના રંગ કોષથી ઘેરાયેલા સામાન્ય ફ્લેશલેમ્પનો સમાવેશ થાય છે. આ વધુ સારી સ્થાનાંતરણ કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, જે પરાવર્તકની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે, પરંતુ વિવર્તન નુકસાન ઓછા લાભનું કારણ બને છે. ફ્લેશલેમ્પનું આઉટપુટ સ્પેક્ટ્રમ મુખ્યત્વે તેની વર્તમાન ઘનતાનું ઉત્પાદન છે. પલ્સ સમયગાળા માટે "વિસ્ફોટ ઊર્જા" નક્કી કર્યા પછી, (ઊર્જાની માત્રા જે તેને એકથી દસ ફ્લેશમાં નાશ કરશે), અને કામગીરી માટે સલામત ઊર્જા સ્તર પસંદ કર્યા પછી, વોલ્ટેજ અને કેપેસિટન્સનું સંતુલન નજીકના ઇન્ફ્રારેડથી દૂરના અલ્ટ્રાવાયોલેટ સુધી ગમે ત્યાં આઉટપુટને કેન્દ્રમાં ગોઠવી શકાય છે. નીચા પ્રવાહની ઘનતા ખૂબ ઊંચા વોલ્ટેજ અને નીચા પ્રવાહના ઉપયોગથી પરિણમે છે. આ નજીકના IR માં કેન્દ્રિત આઉટપુટ સાથે વિસ્તૃત વર્ણપટ રેખાઓ ઉત્પન્ન કરે છે, અને Nd: YAG અને erbium: YAG જેવા ઇન્ફ્રારેડ લેસરોને પંપીંગ કરવા માટે શ્રેષ્ઠ છે. ઉચ્ચ પ્રવાહ ઘનતા વર્ણપટ રેખાઓને તે બિંદુ સુધી વિસ્તૃત કરે છે જ્યાં તેઓ એક સાથે મિશ્રણ કરવાનું શરૂ કરે છે, અને સાતત્ય ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન થાય છે. લાંબી તરંગલંબાઇ ટૂંકી તરંગલંબાઇ કરતાં ઓછી વર્તમાન ઘનતા પર સંતૃપ્તિ સ્તર સુધી પહોંચે છે, તેથી જેમ જેમ પ્રવાહમાં વધારો થાય છે તેમ તેમ ઉત્પાદન કેન્દ્ર દ્રશ્ય વર્ણપટ તરફ વળશે, જે રુબી જેવા દૃશ્યમાન પ્રકાશ લેસરોને પમ્પ કરવા માટે વધુ સારું છે. આ સમયે, ગેસ લગભગ એક આદર્શ "ગ્રેબોડી રેડિએટર" બની જાય છે. વધુ વર્તમાન ઘનતા પણ બ્લેકબોડી કિરણોત્સર્ગ પેદા કરશે, જે અલ્ટ્રાવાયોલેટમાં ઉત્પાદનને કેન્દ્રિત કરશે. ક્ઝેનોનનો ઉપયોગ તેની સારી કાર્યક્ષમતાને કારણે વ્યાપકપણે થાય છે, જો કે ક્રિપ્ટોનનો ઉપયોગ ઘણીવાર નિયોડિયમિયમ ડોપ્ડ લેસર સળિયાને પંપીંગ કરવા માટે થાય છે. આનું કારણ એ છે કે નજીકના IR શ્રેણીમાં સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ નિયોડિયમિયમની શોષણ રેખાઓ સાથે વધુ સારી રીતે મેળ ખાય છે, જે ક્રિપ્ટોનને તેની એકંદર પાવર આઉટપુટ ઓછી હોવા છતાં વધુ સારી ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતા આપે છે. આ ખાસ કરીને Nd: YAG સાથે અસરકારક છે, જે એક સાંકડી શોષણ રૂપરેખા ધરાવે છે. ક્રિપ્ટોનથી સજ્જ, આ લેસરો ઝેનોનમાંથી મેળવી શકાય તેવી ઉત્પાદન શક્તિ કરતાં બમણી શક્તિ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. સ્પેક્ટ્રલ લાઇન ઉત્સર્જન સામાન્ય રીતે ક્રિપ્ટોન સાથે Nd: YAG પંપીંગ કરતી વખતે પસંદ કરવામાં આવે છે, પરંતુ ઝેનોનની તમામ સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ Nd: YAG ના શોષણ બેન્ડને ચૂકી જાય છે, કારણ કે ઝેનોન સાથે પંપીંગ કરતી વખતે સાતત્ય ઉત્સર્જનનો ઉપયોગ થાય છે. આર્ક લેમ્પ પંપીંગ આર્ક લેમ્પ્સનો ઉપયોગ પંપીંગ સળિયા માટે થાય છે જે સતત કામગીરીને ટેકો આપી શકે છે, અને કોઈપણ કદ અને શક્તિ બનાવી શકાય છે. લાક્ષણિક ચાપ લેમ્પ ચોક્કસ વર્તમાન સ્તરને જાળવવા માટે પૂરતા ઊંચા વોલ્ટેજ પર કામ કરે છે, જેના માટે દીવો ચલાવવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો હતો. આ ઘણીવાર 10 થી 50 એમ્પ્સની રેન્જમાં હોય છે. તેમના ખૂબ ઊંચા દબાણને કારણે, આર્ક લેમ્પ્સને સ્ટાર્ટ અપ અથવા આર્કને "સ્ટ્રાઇકિંગ" કરવા માટે ખાસ ડિઝાઇન કરેલ સર્કિટરીની જરૂર પડે છે. સ્ટ્રાઇકિંગ સામાન્ય રીતે ત્રણ તબક્કામાં થાય છે. ટ્રિગરિંગ તબક્કામાં, "સિરીઝ ટ્રિગરિંગ" ટ્રાન્સફોર્મરમાંથી અત્યંત ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પલ્સ ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે સ્પાર્ક સ્ટ્રીમર બનાવે છે, પરંતુ મુખ્ય વોલ્ટેજને લેવા માટે અવરોધ ખૂબ વધારે છે. ત્યારબાદ "બૂસ્ટ વોલ્ટેજ" તબક્કો શરૂ કરવામાં આવે છે, જ્યાં ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેના વોલ્ટેજ ડ્રોપ કરતા વધારે વોલ્ટેજ લેમ્પ દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે, જ્યાં સુધી ગેસ પ્લાઝ્મા સ્થિતિમાં ગરમ ન થાય. જ્યારે અવરોધ પૂરતો ઓછો થઈ જાય છે, ત્યારે "વર્તમાન નિયંત્રણ" તબક્કો શરૂ થાય છે, જ્યાં મુખ્ય વોલ્ટેજ વર્તમાનને સ્થિર સ્તર પર લઈ જવાનું શરૂ કરે છે. આર્ક લેમ્પ પંપીંગ ફ્લેશલેમ્પ પમ્પ્ડ લેસરની જેમ પોલાણમાં થાય છે, જેમાં પરાવર્તક પોલાણમાં લાકડી અને એક અથવા વધુ દીવા હોય છે. પોલાણનો ચોક્કસ આકાર ઘણીવાર કેટલા દીવાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે તેના પર આધાર રાખે છે. મુખ્ય તફાવત ઠંડકમાં છે. આર્ક લેમ્પ્સને પાણીથી ઠંડુ કરવાની જરૂર છે, ખાતરી કરો કે પાણી કાચની બહાર અને ઇલેક્ટ્રોડ કનેક્ટર્સમાં પણ ધોવાઇ જાય છે. આ માટે ઓછામાં ઓછા 200 કિલોહમ્સની પ્રતિરોધકતા સાથે ડિઓનાઇઝ્ડ પાણીનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે, જેથી સર્કિટને ટૂંકી ન કરી શકાય અને વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોડ્સને સડો ન કરી શકાય. પાણી સામાન્ય રીતે 4 થી 10 લિટર પ્રતિ મિનિટના દરે ફ્લો ટ્યુબ દ્વારા વહે છે. આર્ક લેમ્પ્સ ઝેનોન, ક્રિપ્ટોન, આર્ગોન, નિયોન અને હિલીયમ સહિત લગભગ તમામ ઉમદા વાયુ પ્રકારોમાં આવે છે, જે તમામ વર્ણપટ રેખાઓ બહાર કાઢે છે જે વાયુ માટે ખૂબ જ ચોક્કસ હોય છે. આર્ક લેમ્પનું આઉટપુટ સ્પેક્ટ્રમ મોટે ભાગે ગેસના પ્રકાર પર આધારિત હોય છે, જે સાંકડી બેન્ડ સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ હોય છે, જે નીચા પ્રવાહ ઘનતા પર સંચાલિત ફ્લેશલેમ્પ જેવી જ હોય છે. નજીકના ઇન્ફ્રારેડમાં આઉટપુટ સૌથી વધુ હોય છે, અને સામાન્ય રીતે Nd: YAG જેવા ઇન્ફ્રારેડ લેસરોને પંપ કરવા માટે વપરાય છે. બાહ્ય લેસર પંપીંગ અન્ય લેસરને પંપ કરવા માટે યોગ્ય પ્રકારના લેસરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. પંપ લેસરની સાંકડી સ્પેક્ટ્રમ તેને લેસિંગ મીડિયાની શોષણ રેખાઓ સાથે નજીકથી મેળ ખાતી પરવાનગી આપે છે, જે તેને ફ્લેશલેમ્પ્સના બ્રોડબેન્ડ ઉત્સર્જન કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ ઊર્જા ટ્રાન્સફર આપે છે. ડાયોડ લેસરો સોલિડ સ્ટેટ લેસરો અને લિક્વિડ ડાય લેસરોને પંપ કરે છે. રિંગ લેસર ડિઝાઇનનો ઉપયોગ ઘણીવાર થાય છે, ખાસ કરીને ડાઈ લેસરમાં. રીંગ લેસર ગોળાકાર માર્ગમાં પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે ત્રણ અથવા વધુ અરીસાઓનો ઉપયોગ કરે છે. આ મોટાભાગના ફેબ્રી-પેરોટ રેઝોનેટર દ્વારા પેદા થતા સ્થાયી તરંગને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે, જે લાભ માધ્યમની ઊર્જાનો વધુ સારો ઉપયોગ કરવા તરફ દોરી જાય છે. અન્ય ઓપ્ટિકલ પંપીંગ પદ્ધતિઓ માઇક્રોવેવ્સ અથવા રેડિયોફ્રીક્વન્સી ઇ. એમ. કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ ગેસ લેસરોને ઉત્તેજિત કરવા માટે કરી શકાય છે. સૌર-પમ્પ્ડ લેસર પંપ સ્ત્રોત તરીકે સૌર કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ કરે છે. વિદ્યુત પંપીંગ ગેસ લેસરોમાં વિદ્યુત ગ્લો ડિસ્ચાર્જ સામાન્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, હિલીયમ-નિયોન લેસરમાં સ્રાવમાંથી ઇલેક્ટ્રોન હિલીયમ અણુઓ સાથે અથડાય છે, જે તેમને ઉત્તેજીત કરે છે. ઉત્તેજિત હિલીયમ પરમાણુઓ પછી નિયોન પરમાણુઓ સાથે અથડાય છે, ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરે છે. આ નિયોન અણુઓની ઊલટું વસ્તી બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. વિદ્યુત પ્રવાહનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે લેસર ડાયોડ અને સેમિકન્ડક્ટર ક્રિસ્ટલ લેસરોને પંપ કરવા માટે થાય છે (ઉદાહરણ તરીકે જર્મેનિયમ) ઇલેક્ટ્રોન બીમ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન લેસરોને અને કેટલાક એક્સાઇમર લેસરોને પંપ કરે છે. ગેસ ડાયનેમિક પમ્પિંગ ગેસ ડાયનેમિક લેસરોનું નિર્માણ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જેવા વાયુઓના સુપરસોનિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે, જેથી અણુઓને થ્રેશોલ્ડની બહાર ઉત્તેજિત કરી શકાય. ગેસ પર દબાણ કરવામાં આવે છે અને પછી તેને 1400 કેલ્વિન સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. પછી ગેસને ખાસ આકારના નોઝલ દ્વારા ખૂબ જ નીચા દબાણ સુધી ઝડપથી વિસ્તરણ કરવાની મંજૂરી આપવામાં આવે છે. આ વિસ્તરણ સુપરસોનિક વેગ પર થાય છે, કેટલીકવાર મેક 4 જેટલા ઊંચા. ગરમ વાયુ ઉપરની ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં ઘણા અણુઓ ધરાવે છે, જ્યારે ઘણા વધુ નીચલી સ્થિતિમાં હોય છે. ઝડપી વિસ્તરણ એડિયાબેટિક ઠંડકનું કારણ બને છે, જે તાપમાનને 300 કે જેટલું નીચું ઘટાડે છે. તાપમાનમાં આ ઘટાડો ઉપલા અને નીચલા રાજ્યોમાં અણુઓને તેમના સંતુલનને નીચા તાપમાન માટે વધુ યોગ્ય મૂલ્ય પર આરામ કરવા માટેનું કારણ બને છે. જો કે, નીચલા અવસ્થાના અણુઓ ખૂબ જ ઝડપથી આરામ કરે છે, જ્યારે ઉપલા અવસ્થાના અણુઓ આરામ કરવામાં વધુ સમય લે છે. અણુઓનો સારો જથ્થો ઉપરની સ્થિતિમાં હોવાથી, વસ્તી વ્યુત્ક્રમ બનાવવામાં આવે છે, જે ઘણીવાર ડાઉનસ્ટ્રીમમાં ખૂબ અંતર સુધી વિસ્તરે છે. ગતિશીલ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ લેસરોમાંથી 100 કિલોવોટ જેટલું ઊંચું સતત તરંગ ઉત્પાદન મેળવવામાં આવ્યું છે. સુપરસોનિક વિસ્તરણની સમાન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કાર્બન મોનોક્સાઇડ લેસરોને એડિયાબેટિક રીતે ઠંડુ કરવા માટે થાય છે, જે પછી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા, વિદ્યુત અથવા રેડિયો આવર્તન પંપીંગ દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે છે. એડિયાબેટિક ઠંડક પ્રવાહી નાઇટ્રોજન સાથે વિશાળ અને ખર્ચાળ ક્રાયોજેનિક ઠંડકને બદલે છે, જે કાર્બન મોનોક્સાઇડ લેસરની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે. આ પ્રકારના લેસર 60 ટકા જેટલી ઊંચી કાર્યક્ષમતા સાથે ગીગાવોટ જેટલું ઊંચું ઉત્પાદન કરી શક્યા છે. અન્ય પ્રકારો ચાર્જ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ સેલ્ફ-ચેનલિંગ ઇલેક્ટ્રોનના પોન્ડરોમોટિવ નિષ્કાસન દ્વારા બનાવવામાં આવેલા અને જાળવવામાં આવેલા સ્તંભ સાથે ઉચ્ચ ઊર્જા સાંદ્રતામાં વધારો કરી શકે છે. ચેનલ ટૂંકા તરંગલંબાઇ ગૌણ કિરણોત્સર્ગ અને આખરે અત્યંત ટૂંકા તરંગલંબાઇ લેસિંગને પણ કૉલમ કરશે. રાસાયણિક લેસરમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ શક્તિ સ્ત્રોત તરીકે થાય છે. આ ખૂબ જ ઉચ્ચ ઉત્પાદન શક્તિઓને અન્ય માધ્યમો દ્વારા પહોંચવું મુશ્કેલ બનાવે છે. પરમાણુ વિખંડનનો ઉપયોગ વિદેશી પરમાણુ પમ્પ્ડ લેસરો (એન. પી. એલ.) માં થાય છે, જે પરમાણુ રિએક્ટરમાં મુક્ત થતા ઝડપી ન્યુટ્રોનની ઊર્જાનો સીધો ઉપયોગ કરે છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની સેનાએ 1980ના દાયકામાં પરમાણુ હથિયાર દ્વારા સંચાલિત એક્સ-રે લેસરનું પરીક્ષણ કર્યું હતું, પરંતુ પરીક્ષણના પરિણામો અનિર્ણિત રહ્યા હતા અને તેનું પુનરાવર્તન કરવામાં આવ્યું નથી. લેસર બાંધકામ સંદર્ભો પંપીંગ પણ જુઓ