采用設計靈活和低成本費用相結(jié)合的方法將使激光增益介質(zhì)更加符合工程設計成本/效益的要求。美國加州斯坦福大學的科研人員正在探索把這些優(yōu)點用在功率放大固體激光器中,包括連續(xù)波和鎖模激光器,以減少激光吸收損耗,并致力于研究一種具有高導熱率和高效率及小量子缺泵浦譜帶的晶體基質(zhì)。
i]qVT)j =z=$S]qN 該技術有許多應用,包括從重力波探測使用的穩(wěn)定的高功率激光器到工業(yè)應用及軍事目的的高平均功率激光器。為了實現(xiàn)高平均功率激光器,在陶瓷激光器設計靈活性方面已取得以下一些重大突破。
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r .導熱率和吸收長度(截面)
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A 8Z^9r/%*Z 在微芯片激光器研究中,為了減少晶體尺寸,必須使泵浦吸收達到最大。通常用Nd∶YVO4材料制作微芯片激光器,因為這種材料比Nd∶YAG材料有更大的吸收截面。在808nm波長處,這種材料比Nd∶YAG的吸收截面大6倍。然而,Nd∶YVO4的導熱率很差,不到YAG的一半。因此,當用這種材料制作較大功率的激光器時,這顯然是一大瓶頸。目前,陶瓷燒結(jié)法使Nd∶YAG的摻雜濃度大于6%原子濃度,因而使其吸收長度能與Nd∶YVO4的相媲美;又由于陶瓷Nd∶YAG的導熱率明顯高于Nd∶YVO4,所以這種材料已成為優(yōu)選對象。
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.低量子缺的新泵浦帶
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