采用块状晶体材料作为增益介质的激光器

　　采用块状晶体材料作为增益介质的激光器被称为块状激光器，今天我们一起来了解一下这种激光器！

　　块状激光器是一种固态激光器，采用块状掺杂晶体或者玻璃做为增益介质。常用来将这种块状激光器与波导激光器，尤其是光纤激光器区别开来（基于光纤光学的激光器）。大多数情况下，增益介质掺杂稀土离子或者过渡金属离子，但是块状激光器也包括色心激光器。

　　由于不存在波导结构，光束在光学元件之间的自由空间传播，因此增益介质中的光束半径主要由激光谐振腔的设计来决定，而不是增益介质。这具有很重要的应用：

　　谐振腔设计的在晶体中具有很大的有效模式面积从而允许在Q开关工作时具有很高的脉冲能量。

　　小的模式面积对应较低的阈值泵浦功率。然而，光束发散角大，因此不能在较大长度的材料中保持。

　　光束半径受热透镜效应的影响，并且随着泵浦功率的变化而变化。优化谐振腔设计会使热透镜和未校准灵敏度的影响最小化。

　　大多数情况下，块状激光器的激光谐振腔是由分离的激光反射镜放置在晶体中形成的，中间是空气。反射镜和晶体之间的空气具有很重要的通途：

　　1，可以简单的插入其它光学元件，例如双折射调谐器或者光学滤波器，Q开关用于纳米脉冲产生，或者非线性晶体用于腔内倍频。

　　2，光学元件需要准确的对准，尤其是激光反射镜，但是热漂移或者机械振动都会引起不对准。

　　3，空气中的灰尘颗粒或者有机材料可能沉积在激光反射镜和其它元件上，尤其是涉及到光强很高或者短波长的情况下。为了长期稳定性工作，激光器外罩需要进行封装。

　　很多情况下，反射镜和其它光学元件会与可调支架连接，其中包括两个或三个微调螺丝能够实现精确调整。在很多工业激光器和大批量OEM激光器中，可调支架由固定支架代替，更加坚固和节约成本。光学元件可以焊接在支架上，得到非常稳定的装置。

　　也可以在激光晶体的一端涂覆高反射电介质反射镜，作为谐振腔的端反射镜。还有单片固体激光器，光束通道完全在晶体内。

　　一般来说，块状激光器和放大器较长用于工作在高峰值功率时，而波导激光器和放大器则更容易实现低阈值和高增益。同时，块状激光器在实验室中装置更灵活，因为它相对比较容易添加或者改变光学元件，而波导激光器加工起来相对便宜。