什么是固態(tài)激光器?
固態(tài)激光器由固體增益介質組成,而不是染料激光器中使用的液體或氣體激光器中的氣體。固態(tài)激光器的增益介質由玻璃或晶體主體材料組成(例如,Nd:YAG中直徑為幾毫米的圓柱形棒或薄盤激光器中的盤形棒)。該主體材料必須摻雜過渡金屬離子(例如,鈦–Ti3+用于鈦:藍寶石激光器)或稀土離子(例如釹–Nd3+、鐿–Yb3+或鉺Er3+)。有許多主體材料已經實現(xiàn)了激光激發(fā),但廣泛使用的類型相對較少。其中,最常見的是摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG晶體)、摻釹釔氟化鋰(Nd:YLF)、摻Nd玻璃(Nd:玻璃)以及摻鉺或摻鐿玻璃(Er:玻璃/Yb:玻璃)。
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固態(tài)激光圖示例
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增益介質通常使用閃光燈或激光二極管通過側泵浦或端泵浦進行光學泵浦。通常,閃光燈泵浦的激光器成本較低,并且可以提供高功率輸出。然而,這些泵浦源通常表現(xiàn)出低功率效率水平、相對較短的壽命(必須比用二極管進行光泵浦時更頻繁地更換閃光燈),并且它們容易在增益介質中引起熱透鏡效應。二極管泵浦固態(tài)(DPSS)激光器往往更高效、更緊湊,總體維護更低,壽命更長,并提供更好的光束質量。最近,隨著高功率激光二極管的成本下降,固態(tài)DPSS激光器變得越來越普遍,使更多的人受益于固態(tài)激光器的優(yōu)勢。
半導體激光器也被歸類為固態(tài)激光器,但被視為固態(tài)激光器的一個單獨類別或類型,通常被稱為激光二極管或二極管激光器。激光二極管使用電功率作為能量源,并使用摻雜的p-n結作為增益介質。前端面是部分反射器,后端面是全反射器。因此,前端面是激光發(fā)射的輸出端面。