薄片式半導體(ti) 泵浦固體(ti) 激光器被認為(wei) 是近期來激光技術 最著名的進展之一。它基於(yu) 一種革命性的固體(ti) 激光器設計理念，最近幾年中已經成為(wei) 科研及工業(ye) 加工的得力助手，最近幾年更是進入了批量化生產(chan) 階段。薄片式固體(ti) 激光器可以輸出很高的功率（連續或脈衝(chong) ），同時擁有非常好的光束質量。 

Yb:YAG激光晶體(ti) 作為(wei) 特殊的激光工作物質，它不僅(jin) 具有YAG激光基質材料本身優(you) 良的物理性質和穩定的化學性能，而且具有很好的激光工作性能。激光波 長為(wei) 1030nm，峰值吸收波長在940nm附近，吸收帶寬很寬（18nm-940nm），熒光壽命長(0.95ms)，量子效率高（91%），在相同的 半導體(ti) 泵浦功率下，Yb:YAG泵浦生熱為(wei) Nd:YAG的1／3。能夠很容易的被可靠的InGaAs半導體(ti) 激光器所泵浦，是一種新型的、適合LD泵浦的高 平均功率和高光束質量的發射1um左右波長的激光材料。另外，由於(yu) 其二倍頻是515nm，接近Ar離子激光器的波長514.5nm，從(cong) 而使其有可能替換用 戶現存的大量氬離子激光器，因此在激光領域內(nei) 受到越來越多的關(guan) 注。

由德國斯圖加特大學的Adolf Giesen博士及其研究小組發 明的薄片式固體(ti) 激光器技術，其性能遠遠超過采用傳(chuan) 統棒狀晶體(ti) 設計的Nd:YAG固體(ti) 激光器。由於(yu) 該項專(zhuan) 利是由德國政府資助的，所以隻能許可給德國的激光公 司。這也是目前隻有德國的激光公司能夠生產(chan) 薄片式固體(ti) 激光器的原因。德國ELS公司是最早的也是世界上唯一生產(chan) 高功率薄片式單頻連續固體(ti) 激光器的廠商，所 生產(chan) 的VersaDisk激光器獲得Photonics Excellence Award 2003大獎，是當年世界上唯一獲此殊榮的固體(ti) 激光器。因此 VersaDisk正在被越來越多的科研用戶所接受，而這一切都得益於(yu) 其獨特的設計理念和與(yu) 眾(zhong) 不同的性能。而且VersaDisk515進一步拓展了高功 率固體(ti) 綠光激光器的應用領域，打破了該市場過去一直被美國的激光公司所占領的局麵。

1． 原理    

薄片式激 光器的稱謂來源是因為(wei) 它的晶體(ti) 形狀為(wei) 薄片式，厚度通常為(wei) 200微米，直徑為(wei) 10mm。由半導體(ti) 激光器從(cong) 晶體(ti) 的前表麵進行泵浦，近似於(yu) 常用的端泵技術。薄片 晶體(ti) 整個(ge) 粘接在熱沉上，所以晶體(ti) 的冷卻效率非常高。由於(yu) 晶體(ti) 的厚度很薄，所以每次半導體(ti) 激光器的泵浦光穿過激光晶體(ti) 時隻有一部分泵浦光被其吸收，為(wei) 了提高 它的泵浦效率，在其前部放置一塊拋物麵鏡，使未被吸收的泵浦光多次通過晶體(ti) 來提高泵浦效率，一般的次數為(wei) 32次，從(cong) 而產(chan) 生很強的激光輻射。 　　　　　　 　　      
2．與(yu) 傳(chuan) 統棒狀Nd:YAG固體(ti) 激光器的對比：    

Yb:YAG作為(wei) 準三能級結構的晶體(ti) ，比傳(chuan) 統的Nd:YAG晶體(ti) 更適合用半導體(ti) 激光器泵浦，與(yu) Nd:YAG晶體(ti) 相比它的優(you) 點如下：     

    · 具有較低的量子損耗，熱承載小（91％量子效率），熱透鏡效應非常小，幾乎可以忽略不計。     
    · 具有很寬的吸收帶寬（18nm），因此對泵浦LD的控溫精度要求低。     
    · 上能級熒光壽命長（1ms），有利於(yu) 儲(chu) 能。     
    · 發射線寬較寬，可以實現調諧輸出。     
    · 激光發射截麵較小（有利於(yu) 高能量存儲(chu) ）。    

Yb:YAG晶體(ti) 的熱傳(chuan) 導和溫度梯度主要沿著軸向，從(cong) 而使晶體(ti) 的溫度分布非常均勻，波前形變非常小。這種先進的諧振腔設計使得熱量從(cong) Yb:YAG晶體(ti) 傳(chuan) 導到熱沉的效率非常高，熱傳(chuan) 導的方向與(yu) 激光光束傳(chuan) 播的方向平行（即軸向），因此徑向溫度梯度非常小，從(cong) 而避免了傳(chuan) 統棒狀晶體(ti) 激光器的固有限製，如高功率下 的熱透鏡效應、激光晶體(ti) 的變形、雙折射效應等。因此，薄片式固體(ti) 激光器可以很容易獲得非常高的輸出功率（最大100W）而不影響它卓越的光學性能，一般都 具有近高斯分布的高功率激光束（M2<1.1）。這是它與(yu) 傳(chuan) 統棒狀Nd:YAG固體(ti) 激光器的最大區別，因為(wei) 傳(chuan) 統棒狀Nd:YAG固體(ti) 激光器或者具有 高功率，或者具有好的光束質量，但不能同時擁有。    

3．功能強大的光學平台：    

德國ELS公司的 VersaDisk不僅(jin) 僅(jin) 是一台激光器，它實際上是一個(ge) 功能強大的光學平台。模塊化的設計為(wei) 您帶來靈活的配置和強大的擴展性，用戶可以根據自己的研究工作 選擇最合適的配置，或者選擇一個(ge) 通用的配置以滿足大多數常見的應用。VersaDisk腔型結構的自由度非常高，用戶可以隻購買(mai) 一台激光器而得到紅外（基 頻）、綠光（倍頻）或雙波長（紅外和綠光）同時輸出，也可以在腔內(nei) 插入標準具、布儒斯特窗片、雙折射濾光片來實現單頻、線偏振、波長可調諧等多項傳(chuan) 統棒狀 固體(ti) 激光器實現不了的功能。