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      激光二極管泵浦固體激光器的發展與應用

      來源:[seo:selfurl]
      發布時間:2016-11-26

      激光二極管泵浦激光器是近年來國際上發展最快,應用較廣的新型激光器。他的發展與半導體激光器發展密不可分。1960年第一臺紅寶石激光器的問世。1962年第一只同質結砷化鎵半導體激光器問世。1963年,紐曼首次提出了用半導體作為固體激光器的泵浦源的構想。隨著LD輸出功率不斷增強,1968年Ross第一次實現了采用GaAs激光二極管泵浦Nd:YAG激光器。1973年首次報導了脈沖工作的LD端面泵浦Nd:YAG激光器,并指出端面泵浦的諸多優點。Chesler和Singh給出端面泵浦激光器在多橫模和單橫模工作狀態下的理論模型,并在假定均勻泵浦的前提下求得的理論泵浦閾值與實驗結果基本符合。1976年,實現了用超發光二極管端面泵浦的Nd:YAG激光器在室溫下連續運行。20世紀80年代以來,半導體激光器及其陣列的研究工作取得重大突破,極大的推動了固體激光器件、技術和應用的發展,并帶動了固體激光器的全面復興。隨著量子阱結構的出現和金屬有機物化學汽相淀積(MOCVD)、分子束外延(MBE)等晶體生長技術的逐漸成熟,使LD的閾值電流明顯降低,轉換效率和輸出功率和有了較大幅度的提高,單條半導體激光器列陣輸出功率達1W到2W。單個LD連續輸出功率達到100mw到200mw.90年代,激光二極管的生產技術和制作工藝逐漸成熟,使用壽命、可靠性都有很大的提高,其中DPL的發展及應用研究的新進展尤為突出。1992年美國勞侖茲-里弗莫爾國家實驗室成功研制的千瓦級高功率二極管泵浦激光器。1994年美國能源部宣布批準實施了"國家點火設施"計劃。2001年Akiyama等人利用三向側面泵浦Nd:YAG激光器獲得5.4kW的激光輸出,電-光轉換效率達22%。2002年美國TRW公司研制出了5.4kW輸出的激光二極管泵浦Nd:YAG激光器。2006年美國諾格公司成功實現了19kW激光輸出?傊,DPL在固體激光器中最有活力和發展前途。
      由于二極管泵浦激光器具有可獲得高功率、高光束質量輸出、熱效應小、效率高和器件結構緊湊等優點,成為信息技術的關鍵器件。其應用范圍之廣、波長覆蓋范圍之寬、發展速度之快都是其他類型的激光器所不能比擬的。
      目前,二極管泵浦固體激光器應用的領域非常的廣泛,如軍事、醫學、工業等眾多領域。

        

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