Светолучевая сварка осуществляется при помощи когерентного монохроматического светового луча, генерируемого оптическими квантовыми генераторами (лазерами). Принцип действия лазера заключается в следующем. Рабочий элемент из активного вещества облучается светом определенной длины волны. Получая извне дополнительную энергию, ионы активного элемента возбуждаются, т. е. переходят на более высокие энергетические уровни. После прекращения облучения возбужденные ионы возвращаются на первоначальные энергетические уровни, выделяя энергию в виде монохроматического электромагнитного излучения. Эффе-том излучения когерентных световых лучей обладают различные материалы. В соответствии с этим оптические квантовые генераторы (ОКГ) бывают на твердом теле, газовые, жидкостные, полупроводниковые. Наиболее широкое распространение в промышленности находят
ОКГ на твердом теле. Обычно в качестве активного элемента используют кристаллы синтетического рубина, представляющего собой плавленую окись алюминия с добавкой 0,04–0,05 % Сг. Крупному кристаллу придают форму цилиндрического стержня, торцы которого полируют и покрывают металлическими (например, серебряными) или диэлектрическими пленками таким образом, чтобы один торец был непрозрачен, а другой – полупрозрачен. Возбуждение активного элемента производится вспышкой спиральной импульсной лампы, питающейся от высоковольтного импульсного источника. Содержащиеся в кристалле рубина ионы хрома под действием фотонов, испускаемых лампой, возбуждаются. После прекращения воздействия светового потока лампы часть возбужденных ионов хрома самопроизвольно отдает избыточную энергию в виде фотонов с длиной волны = 6943 А. Излучение идет во всех направлениях. Фотоны, направление которых не совпадает с оптической осью кристалла рубина, беспрепятственно уходят через боковые поверхности.
