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激光晶体形状的多样性对输出激光束的影响

  激光晶体(激光增益介质)的成分特别独特,而且一般掺杂各种离子类别。这些离子有利于晶体里的电子散射过程,以放大内聚波长的光。激光晶体还可以有很多不同的形状,晶体的形状及其掺杂浓度对输出激光束有很大的影响。

  普遍的形状是长方体。晶体可以说是薄的共面板,具备横向尺寸(垂直在激光束)和几毫米的厚度。它能够在激光束接近垂直入射时定向,还可以在布鲁斯特角定向。它能够固定在一些固体底座上,也可以作为散热器。较大的晶体一般用以侧面泵浦,比如使用大功率二极管棒。

  在大多数情况下,端面之间必须要有极端的角度,比如,如果一个端面必须为布儒斯特角,而另一个端面则用于垂直入射。

  板状激光器基于相对平坦的板,它可能是也可能不是长方体形式。

  很多侧面泵浦激光器使用相对比较长的圆柱形激光棒,比如由Nd:YAG制成。尤其是对于灯泵浦激光器,棒的长度可以是几厘米,而棒的直径要小得多(几毫米)。

  薄盘激光器需要一个圆盘,一般具备圆形横截面,厚度仅为100-200μm和相对较高的掺杂浓度。

  单片固态激光器需要特殊的几何结构,例如非平面环形振荡器。

  由于各种原因,复合晶体越来越流行。它们的化学成分在空间上是变化的,可以制作特殊的形状。

  有所谓的单晶纤维,其中单晶材料(通常包括激光活性掺杂剂)被拉成纤维的形式。在这儿,波导效应是以晶体-空气界面获得的,也有可能来自热透镜效应、掺杂梯度或其他影响。

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