前言
自第一台紅寶石激光器問世,固體(ti) 激光器就一直占據了激光器的發展的主導地位,特別是在20 世紀80 年代出現的半導體(ti) 激光器(Laser Diode)以及在此基礎上出現的二極管泵浦固體(ti) 激光器(Diode Pumped Solidstate Laser)更因為(wei) 體(ti) 積小、重量輕、效率高、性能穩定、可靠性好和壽命長等優(you) 點,逐漸成為(wei) 光電行業(ye) 中最具發展前途的領域。
一:大功率二極管泵浦固體(ti) 激光器發展趨勢
最近兩(liang) 年由於(yu) 半導體(ti) 激光器的迅速發展,使二極管泵浦固體(ti) 激光工業(ye) 加工設備所占的市場份額越來越大,美國《Laser Focus World》雜誌報道,1999 年全世界激光器銷售額為(wei) 49 億(yi) 美元,比1998 年增長26%, 2001 年,全球激光設備銷售總額大約為(wei) 190 億(yi) 美元,其中用於(yu) 材料加工的激光設備銷售額約為(wei) 123 億(yi) 美元,占總額的63%左右。報道同時預測了2002 年全球激光市場銷售,因光通訊泡沫和美國911 事件的影響,2002 年激光市場略有下滑,主要表現在通訊和電子行業(ye) 的應用,但用於(yu) 材料加工的激光器銷售額不受其影響,而CO2 激光器進一步萎縮,發展固體(ti) 激光器特別是二極管泵浦的固體(ti) 激光器加工設備,正好可切入市場的需求和技術發展趨勢。
二、大功率二極管泵浦固體(ti) 激光器的原理及分類
激光二極管泵浦固體(ti) 激光器的種類很多,可以是連續的、脈衝(chong) 的、調 Q 的,以及加倍頻混頻等非線性轉換的。工作物質的形狀有圓柱和板條狀的。而泵浦的耦合方式又分為(wei) 直接端麵泵浦、光纖耦合端麵泵浦和側(ce) 麵泵浦三種結構。泵浦所用的激光二極管或激光二極管陣列出射的泵浦光,經由會(hui) 聚光學係統將泵浦光耦合到Nd:YAG 晶體(ti) 棒上,在晶體(ti) 棒的泵浦耦合麵上為(wei) 減少耦合損失而鍍有對810nm 波長的增透膜。同時,該端麵也是固體(ti) 激光器的諧振腔的全反端,因而端麵的膜也是1.06μm 的激光諧振腔,起振後產(chan) 生的1.06μm 激光束由輸出鏡耦合輸出。
實驗結果表明,與(yu) 其它兩(liang) 種泵浦方式相對比,端麵泵浦的效率最高。其原因為(wei) :在泵浦激光模式不太差的情況下,泵浦光都能由會(hui) 聚光學係統耦合到工作物質中,耦合損失較少;另一方麵,泵浦光也有一定的模式,而產(chan) 生的振蕩光的模式與(yu) 泵浦光模式有密切關(guan) 係,匹配的效果好,因此,工作物質用泵浦光的利用率也相對高一些。然而,端麵泵浦雖然效率高,但固體(ti) 激光的輸出功率受端麵限製,因為(wei) 端麵較小時隻能采用單元的激光二極管,這就限製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,則由於(yu) 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中,實際上降低了效率。而且由於(yu) 泵浦光的模式較為(wei) 複雜,泵浦後輸出的1.06μm 激光的光束質量也不易保證。
轉載請注明出處。









相關文章
熱門資訊
精彩導讀
























關注我們

