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激光晶體形狀的多樣性

  激光晶體(激光增益介質(zhì))的成分特別獨(dú)特,而且通常夾雜各種離子結(jié)構(gòu)類型。這些離子有利于晶體里的受激發(fā)射操作過程,以放大內(nèi)聚波長的光。激光晶體還可以有很多不同的形狀,晶體的形狀及其摻雜濃度對輸出激光束有很大的影響。

  比較常見的形狀是長方體。晶體可以是薄的共面板,具備橫向尺寸(垂直于激光束)和幾毫米的厚度。它可以在激光束貼近垂直入射時定向,還可以在布魯斯特角定向。它可以固定在某些固體底座上,也可作為散熱器。較大的晶體一般用以側(cè)面泵浦,比如使用大功率二極管棒。

  在大多數(shù)情況下,端面之間必須要有極端的角度,比如,如果這個端面必須為布儒斯特角,而另一個端面則用于垂直入射。

  板狀激光器基于相對平坦的板,它可能是也可能不是長方體形式。

  很多的側(cè)面泵浦激光器使用相對較長的圓柱形激光棒,比如由Nd:YAG制成。尤其是對于燈泵浦激光器,棒的長度可以是幾厘米,而棒的直徑要小得多(幾毫米)。

  薄盤激光器需要一個圓盤,一般具備圓形橫截面,厚度僅為100-200μm和相對較高的摻雜濃度。

  單片固態(tài)激光器需要特殊的幾何結(jié)構(gòu),例如非平面環(huán)形振蕩器。

  由于種種原因,復(fù)合晶體越來越受歡迎。它們的化學(xué)成分在空間上是變化的,可以制作特殊的形狀。

  有所謂的單晶纖維,其中單晶材料(通常包含激光活性摻雜劑)被拉成纖維的形式。在這兒,波導(dǎo)效應(yīng)是從晶體-空氣界面獲得的,也有可能來自熱透鏡效應(yīng)、摻雜梯度或其他影響。

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