高平均功率固体激光器抽运结构研究进展

"高平均功率固体激光器的抽运结构是实现高效、稳定运行的关键技术之一，涉及面抽运、边抽运以及固体热容和薄片激光器等多种方案。本文主要讨论了这些技术的发展和应用，为高平均功率激光器的设计提供了理论支持和实践参考。" 在高平均功率固体激光器领域，抽运结构的设计至关重要，它直接影响激光器的效率、稳定性和寿命。面抽运和边抽运是两种常见的抽运方式。 面抽运是指通过激光增益介质的一个大平面进行抽运，这种方式适用于大面积、薄片状的激光晶体或玻璃。面抽运的优势在于可以均匀地激发整个激光介质，减少热效应，提高激光转换效率。然而，这也要求抽运光源具有高的光束质量和良好的匹配性。Nd:GGG热容激光器就是一种利用面抽运技术的例子，其中Nd:GGG是一种掺杂了钕离子的石榴石晶体，其热容操作模式能有效管理激光工作过程中的热量，防止因热积累导致的性能下降。 边抽运则是通过激光介质的边缘进行抽运，这种方式通常用于棒状或圆柱形的激光介质。边抽运可以减少光路长度，从而减小内部反射损失，但可能会导致抽运不均匀，特别是在大功率情况下。尽管如此，边抽运仍然是实现高平均功率激光器的一种有效方法。 掺Yb激光器是近年来发展迅速的一种类型，Yb是一种高效的激光离子，能够提供较高的光子效率和较宽的增益带宽，特别适合于高平均功率应用。Yb-doped slab lasers（掺Yb的板状激光器）结合了面抽运的优点，能够实现更高的功率密度和更好的热管理。 薄片激光器，或称为thin-disk laser，是另一种创新的抽运结构。这种激光器将激光介质制成薄片形式，大大降低了热效应并提高了散热效率。由于激光介质的厚度显著减小，即使在高平均功率下，也能保持良好的热稳定性。薄片激光器在工业加工、医疗和科学研究等领域有着广泛的应用前景。 总结来说，高平均功率固体激光器的抽运结构设计是多方面的，包括面抽运、边抽运、固体热容激光器以及薄片激光器等。每种结构都有其独特的优点和适用场景，选择合适的抽运方式对于优化激光器性能至关重要。随着科技的进步，这些技术将进一步发展，为高平均功率激光器的创新提供源源不断的动力。