采用塊狀晶體材料作為增益介質的激光器被稱為塊狀激光器，今天我們一起來了解一下這種激光器！

塊狀激光器是一種固態激光器，采用塊狀摻雜晶體或者玻璃做為增益介質。常用來將這種塊狀激光器與波導激光器，尤其是光纖激光器區別開來（基于光纖光學的激光器）。大多數情況下，增益介質摻雜稀土離子或者過渡金屬離子，但是塊狀激光器也包括色心激光器。

由于不存在波導結構，光束在光學元件之間的自由空間傳播，因此增益介質中的光束半徑主要由激光諧振腔的設計來決定，而不是增益介質。這具有很重要的應用：

諧振腔設計的在晶體中具有很大的有效模式面積從而允許在Q開關工作時具有很高的脈沖能量。

小的模式面積對應較低的閾值泵浦功率。然而，光束發散角大，因此不能在較大長度的材料中保持。

光束半徑受熱透鏡效應的影響，并且隨著泵浦功率的變化而變化。優化諧振腔設計會使熱透鏡和未校準靈敏度的影響最小化。

大多數情況下，塊狀激光器的激光諧振腔是由分離的激光反射鏡放置在晶體中形成的，中間是空氣。反射鏡和晶體之間的空氣具有很重要的通途：

1，可以簡單的插入其它光學元件，例如雙折射調諧器或者光學濾波器，Q開關用于納米脈沖產生，或者非線性晶體用于腔內倍頻。

2，光學元件需要準確的對準，尤其是激光反射鏡，但是熱漂移或者機械振動都會引起不對準。

3，空氣中的灰塵顆粒或者有機材料可能沉積在激光反射鏡和其它元件上，尤其是涉及到光強很高或者短波長的情況下。為了長期穩定性工作，激光器外罩需要進行封裝。

很多情況下，反射鏡和其它光學元件會與可調支架連接，其中包括兩個或三個微調螺絲能夠實現精確調整。在很多工業激光器和大批量OEM激光器中，可調支架由固定支架代替，更加堅固和節約成本。光學元件可以焊接在支架上，得到非常穩定的裝置。

也可以在激光晶體的一端涂覆高反射電介質反射鏡，作為諧振腔的端反射鏡。還有單片固體激光器，光束通道完全在晶體內。

一般來說，塊狀激光器和放大器較長用于工作在高峰值功率時，而波導激光器和放大器則更容易實現低閾值和高增益。同時，塊狀激光器在實驗室中裝置更靈活，因為它相對比較容易添加或者改變光學元件，而波導激光器加工起來相對便宜。

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審核編輯 ：李倩