怎樣去改善固體激光器的熱效應呢？

固體激光器可作大能量和高功率相干光源。固體激光器運用Q開關技術，可以得到納秒至百納秒級的短脈沖，采用鎖模技術可得到皮秒至百皮秒量級的超短脈沖。

固體激光器在軍事、加工、醫(yī)療和科學研究領域有廣泛的用途。它常用于測距、跟蹤、制導、打孔、切割和焊接、半導體材料退火、電子器件微加工、大氣檢測、光譜研究、外科和眼科手術、等離子體診斷、脈沖全息照相以及激光核聚變等方面。固體激光器還用作可調諧染料激光器的激勵源。

固體激光器的發(fā)展趨勢是材料和器件的多樣化，包括尋求新波長和工作波長可調諧的新工作物質，提高激光器的轉換效率，增大輸出功率，改善光束質量，壓縮脈沖寬度，提高可靠性和延長工作壽命等。

對于固體激光器熱效應的改善方式主要有三個方面

1，優(yōu)化激光晶體。激光晶體的形狀一般包括圓棒、薄片、光纖、板條等。板條狀激光晶體散熱面積大；光纖狀激光器主要特點是纖細且長，表面積與體積的比值很大；薄片激光器僅有微米級的厚度，但安裝時的受力的影響相對大一些；圓棒狀激光器散熱面積也很大，受到的機械應力影響會小一些。更換激光晶體的摻雜濃度以及摻雜離子。另外，還可以優(yōu)化晶體的摻雜離子和濃度，從根本上改變晶體對泵浦光的由于吸收和轉換導致的熱量損失。

2，通過選擇可行而且引入不良影響最小化的方式將熱耗導出。從散熱設計的角度，浸入式液體冷卻和氣體冷卻在不同場景散熱效果不同，并且水冷系統(tǒng)的材質，比如銅、鋁等導熱系數(shù)不同，產生的散熱效果也是有差異的。使用合適的冷卻或者散熱方式，能夠讓晶體表面的溫度分配更加平穩(wěn)和全面。

3，改善泵浦光的泵浦方式，從源頭上降低熱效應的產生，側面泵浦、角泵浦、面泵浦和端面泵浦四種泵浦方式是比較常見的。端面泵浦的耦合效率高，光光轉化效率高，介質內容易實現(xiàn)泵浦光和振蕩光的光強匹配，獲得良好的光束質量，且冷卻方式較為便攜。側面泵浦能夠保證較好的均勻性，有利于功率放大。角泵浦則結合了以上兩種泵浦方式的優(yōu)點。

審核編輯：劉清