三、光纖耦合的二極管端面泵浦和側(cè)面泵浦固體激光器
針對這一弱點，人們又進一步發(fā)展了光纖耦合的端面泵浦和側(cè)面泵浦方式。端面泵浦激光器由激光二極管、兩個聚焦系統(tǒng)、耦合光纖、工作物質(zhì)和輸出反射鏡組成。與直接端面泵浦不同，這種結(jié)構(gòu)首先把激光二極管發(fā)射的光束質(zhì)量很差的激光耦合到光纖中，經(jīng)過一段光纖傳輸后，從光纖中出射的光束變成散角較小的、圓對稱的、中間部分光強最大的泵浦光束。用這一輸出的泵浦光去泵浦工作物質(zhì)，由于它和振蕩激光在空間上匹配得很好，因此泵浦效率很高。由于激光二極管或二極管陣列與光纖間的耦合較與工作物質(zhì)的耦合容易，從而降低了對器件調(diào)整的要求。而且最重要的是這種耦合方式能使固體激光器輸出模式好、效率高的激光束。
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側(cè)面泵浦板條固體激光器要得到更大功率的激光輸出，就必然要采用泵浦功率較大的陣列型激光二極管，由于陣列二極管的發(fā)光面較大，不可能利用端面泵浦，因此，大多采用側(cè)泵浦方式。這種結(jié)構(gòu)的特點是，在工作板條的一側(cè)用激光二極管陣列，另一側(cè)是全反器，使泵浦光盡量集中到工作物質(zhì)中。板條狀激光器結(jié)構(gòu)的特點是，激光通過工作物質(zhì)介質(zhì)全內(nèi)反射傳輸，這樣，激光經(jīng)過工作物質(zhì)的長度就大于工作物質(zhì)的外形長度，即提供了更長的有效長度。在有效長度內(nèi)，工作物質(zhì)皆可直接吸收到由激光二極管發(fā)射的泵浦光，從而較易獲得大功率輸出，研究開發(fā)的重點就在于發(fā)展大功率的端面泵浦固體激光器，從激光二極管發(fā)出的光束經(jīng)光學(xué)耦合從側(cè)面泵浦激光晶體，從而獲得單級輸出的激光；并可以根據(jù)所要得到的輸出功率要求而改變激光工作物質(zhì)的長度而改變激光二極管泵浦的效率和功率。
四、國內(nèi)外大功率二極管泵浦固體激光器應(yīng)用發(fā)展水平
目前，國外二極管泵浦固體激光器市場化水平已經(jīng)達到數(shù)百瓦，實驗室水平已經(jīng)達到千瓦級，安特激光公司10W 級光纖耦合端面泵浦激光器和100W 側(cè)面泵浦固體激光器均已形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，現(xiàn)正推出300W 二極管泵浦固體激光器，但是與國外水平還存在一定差距。在應(yīng)用上，大功率二極管泵浦固體激光器以材料加工為主，包括了常規(guī)的激光加工：主要是材料加工，如激光標(biāo)記、激光焊接、激光切割和打孔等，結(jié)構(gòu)緊湊、性能良好、工作可靠的大功率二極管泵浦固體激光打標(biāo)機產(chǎn)品系列已經(jīng)在國內(nèi)得到了規(guī)模應(yīng)用，利用固體激光器能量大、峰值功率高的特點，可開發(fā)出二極管泵浦固體激光器的焊接機、切割機、打孔機等。激光微加工、激光精密加工也都有廣泛推廣的趨勢。在國外，千瓦級的二極管泵浦固體激光器已有產(chǎn)品，德國、美國汽車焊接就已經(jīng)用到了千瓦級二極管泵浦固體激光焊劑機，在原理和技術(shù)方案上二極管泵浦固體激光器定標(biāo)到萬瓦都是可行的，目前主要受限于成本和市場需求的限制。二倍頻二極管泵浦固體激光器在微電子行業(yè)、三倍頻二極管泵浦固體激光器在激光快速成型領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。除材料加工外，大功率二極管泵浦固體激光器還可以用于同位素分離（二倍頻、綠光）、激光核聚變、科學(xué)研究、醫(yī)療、檢測、分析、通訊、投影顯示以及軍事國防等領(lǐng)域，具有極其重要的應(yīng)用價值。
五、結(jié)論
我國在低功率二極管泵浦激光器（< 200mw）技術(shù)比較成熟，產(chǎn)業(yè)化（光通訊應(yīng)用較多）也蓬勃發(fā)展，但由于二極管激光器器件原因，國內(nèi)的大功率二極管泵浦固體激光器發(fā)展一直具有局限性，應(yīng)該積極進行二極管泵浦固體激光器和二極管激光陣列的研究，如果能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，必然帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
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