固體激光器運轉方式

 

　　固體激光器是用固體激光材料作為工作物質的激光器。工作介質是在作為基質材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子。例如：在釔鋁石榴石（YAG）晶體中摻入三價釹離子的激光器可發射波長為1050納米的近紅外激光。[1]

 

　　固體激光器具有體積小、使用方便、輸出功率大的特點。固體激光器一般連續功率在100瓦以上，脈沖峰值功率可高達109 W。但由于工作介質的制備較復雜，所以價格較貴。

 

　　激光器運轉方式

 

　　由于激光器所采用的工作物質、激勵方式以及應用目的的不同，其運轉方式和工作狀態亦相應有所不同，從而可區分為以下幾種主要的類型。

 

　　①連續激光器，其工作特點是工作物質的激勵和相應的激光輸出，可以在一段較長的時間范圍內以連續方式持續進行，以連續光源激勵的固體激光器和以連續電激勵方式工作的氣體激光器及半導體激光器，均屬此類。由于連續運轉過程中往往不可避免地產生器件的過熱效應，因此多數需采取適當的冷卻措施。

 

　　②單次脈沖激光器，對這類激光器而言，工作物質的激勵和相應的激光發射，從時間上來說均是一個單次脈沖過程，一般的固體激光器、液體激光器以及某些特殊的氣體激光器，均采用此方式運轉，此時器件的熱效應可以忽略，故可以不采取特殊的冷卻措施。

 

　　③重復脈沖激光器，這類器件的特點是其輸出為一系列的重復激光脈沖，為此，器件可相應以重復脈沖的方式激勵，或以連續方式進行激勵但以一定方式調制激光振蕩過程，以獲得重復脈沖激光輸出，通常亦要求對器件采取有效的冷卻措施。

 

　　④調激光器，這是專門指采用一定的開關技術以獲得較高輸出功率的脈沖激光器，其工作原理是在工作物質的粒子數反轉狀態形成后并不使其產生激光振蕩(開關處于關閉狀態)，待粒子數積累到足夠高的程度后，突然瞬時打開開關，從而可在較短的時間內（例如10～10秒）形成十分強的激光振蕩和高功率脈沖激光輸出（見技術'"class=link>激光調技術）。

 

　　⑤鎖模激光器，這是一類采用鎖模技術的特殊類型激光器，其工作特點是由共振腔內不同縱向模式之間有確定的相位關系，因此可獲得一系列在時間上來看是等間隔的激光超短脈沖（脈寬10～10秒）序列，若進一步采用特殊的快速光開關技術，還可以從上述脈沖序列中選擇出單一的超短激光脈沖（見激光鎖模技術）。

 

　　⑥單模和穩頻激光器，單模激光器是指在采用一定的限模技術后處于單橫模或單縱模狀態運轉的激光器，穩頻激光器是指采用一定的自動控制措施使激光器輸出波長或頻率穩定在一定精度范圍內的特殊激光器件，在某些情況下，還可以制成既是單模運轉又具有頻率自動穩定控制能力的特種激光器件（見激光穩頻技術）。