半導(dǎo)體泵浦激光器是一種高效率、長(zhǎng)壽命、光束質(zhì)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.
半導(dǎo)體泵浦固體激光器的種類很多,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)。
1、側(cè)面泵浦固體激光器
側(cè)面泵浦(Side Pump)固態(tài)激光器激光頭是由三個(gè)二極管泵浦模塊圍成一圈組成泵浦源,每個(gè)泵浦模塊又由3個(gè)帶微透鏡的二極管線陣組成。每個(gè)線陣的輸出功率平均為20W輸出波長(zhǎng)為808nm。該裝置采用玻璃管巧妙地設(shè)計(jì)了泵浦腔和制冷通道。玻璃管的表面大部分鍍有808nm的高反膜,剩余的部分呈120°鍍有三條808nm增透膜,這樣便形成了一個(gè)泵浦腔。
半導(dǎo)體泵浦源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)三對(duì)光束整形透鏡會(huì)聚到這三條鍍?cè)鐾改さ莫M長(zhǎng)區(qū)域內(nèi),然后透過(guò)玻璃管的管壁,被晶體吸收。由于玻璃管大部分區(qū)域鍍有高反膜,使得泵浦光進(jìn)入泵浦腔以后,便在其中來(lái)回的反射,直至被晶體充分地吸收,而且在晶體的橫截面上形成了均勻的增益分布。
2、端面泵浦固體激光器
端面泵浦方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是容易獲得好的光束質(zhì)量,可以實(shí)現(xiàn)高亮度的固體激光器。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)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(zhǎng)匹配的優(yōu)點(diǎn)近年來(lái)在國(guó)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。(end)
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