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《半導(dǎo)體激光端面泵浦固體激光器》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、廣州安特激光技術(shù)有限公司510730廣州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)寶石路11號(hào)留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園6樓電話：020-82218379,82208027傳真：020-82218339電郵：sales@AnteLaser.com網(wǎng)站：http://www.AnteLaser.com半導(dǎo)體激光端面泵浦固體激光器日期:[2006年4月29日]來源:[《激光產(chǎn)品世界》]ResearchofTheDiodeEnd-pumpedSolidStateLaser半導(dǎo)體激光端面泵浦固體激光器陸璇輝黃慧琴浙江大學(xué)光學(xué)研究所;蔣曉崎杭州師范學(xué)院XuanhuiLuHuiqinHuang;Instituteof
2、Optics,ZhejiangUniversity摘要：本文主要介紹了端面泵浦固體激光器的基本原理和結(jié)構(gòu)，并列舉了國內(nèi)外的幾種高功率端面泵浦固體激光器,簡(jiǎn)述了高功率端面泵浦固體激光器的應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r。關(guān)鍵詞：激光二極管泵浦固體激光器；端面泵浦Abstract:Inthispaperwemainlyintroducethebasicprincipleandstructurefortheend-pumpedsolidstatelaser,andwealsoenumerateseveraldesignofthehigh-powerend-pumpedsolidstatela
3、sers.Intheendofthispaperwesimplyintroducetheinternationalapplicationanddevelopmentofthehigh-powerend-pumpedsolidstatelasers.Keywords:DiodePumpedSolidstateLaser;end-pumped1.引言激光是近代科學(xué)技術(shù)中的重大發(fā)明之一。隨著半導(dǎo)體激光二極管技術(shù)的重大突破，固體激光器得到強(qiáng)勁的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷地?cái)U(kuò)展。其中最為重要的是用半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體列陣激光器泵浦固體激光器技術(shù)的發(fā)展，這是一種高效率、長壽命、光束質(zhì)
4、量高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)緊湊小型化的第二代新型固體激光器，目前在空間通訊，光纖通信，大氣研究，環(huán)境科學(xué)，醫(yī)療器械，光學(xué)圖象處理，激光打印機(jī)等高科技領(lǐng)域有著獨(dú)具特色的應(yīng)用前景。激光二極管泵浦固體激光器（DiodePumpedSolidstateLaser－DPSSL）的種類很多，可以是連續(xù)的、脈沖的、調(diào)Q的，以及加倍頻混頻等非線性轉(zhuǎn)換的。工作物質(zhì)的形狀有圓柱和板條狀的。而泵浦的耦合方式可分為端面泵浦和側(cè)面泵浦，其中端面泵浦又可分為直接端面泵浦和光纖耦合端面泵浦兩種結(jié)構(gòu)。相對(duì)于側(cè)面泵浦方式，端面泵浦的效率較高。這是因?yàn)?在泵浦激光模式不太差的情況下，泵浦光都能由會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)
5、耦合到工作物質(zhì)中，耦合損失較少；另一方面，泵浦光也有一定的模式，而產(chǎn)生的振蕩光的模式與泵浦光模式有密切關(guān)系，匹配的效果好，因此，工作物質(zhì)對(duì)泵浦光的利用率也相對(duì)高一些。正是由于端面泵浦方式效率高、模式匹配好、波長匹配的優(yōu)點(diǎn)近年來在國際上發(fā)展極為迅速，已成為激光學(xué)科的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。它在激光打標(biāo)、激光微加工、激光印刷、激光顯示技術(shù)、激光醫(yī)學(xué)和科研等領(lǐng)域都有廣泛的用途，具有很大的市場(chǎng)潛力。2.端面泵浦固體激光器的泵浦耦合方式2.1直接端面泵浦如圖1所示的直接端面泵浦的結(jié)構(gòu)示意圖。它包括三個(gè)部分:激光二極管泵浦源(由激光二極管陣列、驅(qū)動(dòng)源和致冷器組成),光學(xué)耦合系統(tǒng)和激光
6、棒和諧振腔。泵浦所用的激光二極管陣列出射的泵浦光，經(jīng)由會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)將泵浦光耦合到晶體棒上，在晶體棒左端面鍍有多層介質(zhì)膜,對(duì)泵浦光的相應(yīng)波長為高透、而對(duì)產(chǎn)生的激光束的相應(yīng)波長為高反,腔的輸出鏡為鍍有多層介質(zhì)膜的凹面鏡。圖1直接端面泵浦然而，直接端面泵浦的激光器雖然結(jié)構(gòu)型式緊湊,轉(zhuǎn)換效率高,基模光強(qiáng)分布較好，但固體激光的輸出功率受端面限制，因?yàn)槎嗣孑^小時(shí)只能采用單元的激光二極管，最多只能相對(duì)兩只激光二極管泵浦。這就限制了泵浦光的最大功率。如果采用功率較大的激光二極管陣列作泵浦源，則由于陣列型二極管輸出的泵浦光模式不好，因而不易將泵浦光有效地耦合到工作物質(zhì)中，實(shí)際上降低了
7、效率。另一方面由于泵浦光的模式較為復(fù)雜，泵浦后輸出的激光光束質(zhì)量也不易保證。而且這種結(jié)構(gòu)散熱效果差,故一般只適合低功率激光器情況工作。2.2光纖耦合端面泵浦針對(duì)直接端面泵浦方式的弱點(diǎn)，人們又進(jìn)一步發(fā)展了光纖耦合的端面泵浦。端面泵浦激光器由激光二極管、兩個(gè)聚焦系統(tǒng)、耦合光纖、工作物質(zhì)和輸出反射鏡組成，如圖2所示。與直接端面泵浦不同，這種結(jié)構(gòu)首先把激光二極管發(fā)射的光束質(zhì)量很差的激光耦合到光纖中，經(jīng)過一段光纖傳輸后，從光纖中出射的光束變成發(fā)散角較小的、圓對(duì)稱的、中間部分光強(qiáng)最大的泵浦光束。用這一輸出的泵浦光去泵浦工作物質(zhì)，由于它和振蕩激光在空間上匹配得很好，因此泵浦效
