端面泵浦激光器拆解论文

问：半导体端面泵浦激光的泵浦耦合方式

1. 答：1 .直接端面泵浦
   如图 1 所示的直接端面泵浦的结构示意图。它包括三个部分: 激光二极管泵浦源(由激光二极管阵列、驱动源和致冷器组成) ,光学耦合系统和激光棒和谐振腔。泵浦所用的激光二极管阵列出射的泵浦光，经由会聚光学系统将泵浦光耦合到晶体棒上，在晶体棒左端面镀有多层介质膜,对泵浦光的相应波长为高透、而对产生的激光束的相应波长为高反,腔的输出镜为镀有多层介质膜的凹面镜。
   2.光纤耦合端面泵浦
   针对直接端面泵浦方式的弱点，人们又进一步发展了光纤耦合的端面泵浦。端面泵浦激光器由激光二极管、两个聚焦系统、耦合光纤、工作物质和输出反射镜组成，如图 2 所示。与直接端面泵浦不同，这种结构首先把激光二极管发射的光束质量很差的激光耦合到光纤中，经过一段光纤传输后，从光纤中出射的光束变成发散角较小的、圆对称的、中间部分光强最大的泵浦光束。用这一输出的泵浦光去泵浦工作物质，由于它和振荡激光在空间上匹配得很好，因此泵浦效率很高。由于激光二极管或二极管阵列与光纤间的耦合较与工作物质的耦合容易，从而降低了对器件调整的要求。而且最重要的是这种耦合方式能使固体激光器输出模式好、效率高的激光束。

问：激光泵浦工作原理

1. 答：激光泵浦是从外部源到激光增益介质的能量传递的动作。 能量被吸收在介质中，在原子中产生激发态。 当一个激发态的粒子数超过基态或较少激发态的粒子数时，就可实现种群反演。 在这种情况下，可以发生受激发射的机制，并且介质可以用作激光或光放大器。
   泵浦功率必须高于激光器的激光阈值。泵能通常以光或电流的形式提供，但是已经使用更多的外来来源，例如化学或核反应。
   扩展资料
   适用：通常用于激光结构，泵浦激光介质以实现群体反转。这项技术是由1966年的诺贝尔奖获得者阿尔弗雷德·卡斯特勒（Alfred Kastler）于20世纪50年代初开发的。
   泵浦也用于循环地将在原子或分子内键合的电子泵送到明确定义的量子态。在实践中，完全相干的光泵浦可能不会发生，因为过渡的谱线宽度和超精细结构捕获和辐射捕获等不良影响。因此，原子的方向更一般地依赖于激光的频率、强度、偏振、光谱带宽以及吸收跃迁的线宽和过渡概率。
   参考资料来源：
2. 答：半导体泵浦固体激光器的种类很多，可以是连续的、脉冲的、调Q的，以及加倍频混频等非线性转换的。工作物质的形状有圆柱和板条状的。不同种类的激光器工作原理也不太相同，下面主要介绍端面泵浦固体激光器和侧面泵浦固体激光器两种。
   1、端面泵浦固体激光器端面泵浦方式最大的优点就是容易获得好的光束质量，可以实现高亮度的固体激光器。端面泵浦的效率较高。这是因为,在泵浦激光模式不太差的情况下，泵浦光都能由会聚光学系统耦合到工作物质中，耦合损失较少；另一方面，泵浦光也有一定的模式，而产生的振荡光的模式与泵浦光模式有密切关系，匹配的效果好，因此，工作物质对泵浦光的使用率也相对高一些。
   正是由于端面泵浦方式效率高、模式匹配好、波长匹配的优点近年来在国际上发展极为迅速，已成为激光学科的重点发展方向之一。它在激光打标、激光微加工、激光印刷、激光显示技术、激光医学和科研等领域都有广泛的用途，具有很大的市场潜力。
   2、侧面泵浦固体激光器侧面泵浦（Side Pump）固态激光器激光头是由三个二极管泵浦模块围成一圈组成泵浦源，每个泵浦模块又由3个带微透镜的二极管线阵组成。每个线阵的输出功率平均为20W输出波长为808nm。该装置采用玻璃管巧妙地设计了泵浦腔和制冷通道。玻璃管的表面大部分镀有808nm的高反膜，剩余的部分呈120°镀有三条808nm增透膜，这样便形成了一个泵浦腔。半导体泵浦源发出的光经过三对光束整形透镜会聚到这三条镀增透膜的狭长区域内，然后透过玻璃管的管壁，被晶体吸收。由于玻璃管大部分区域镀有高反膜，使得泵浦光进入泵浦腔以后，便在其中来回的反射，直至被晶体充分地吸收，而且在晶体的横截面上形成了均匀的增益分布。
3. 答：激光增益介质在泵浦作用下，会发生自发辐射，自发辐射的光在介质中传输会发生受受激辐射，产生光放大。犹豫腔镜的存在，只有垂直腔镜的光纤可以不断放大，最后输出。泵浦的作用是给增益介质提供能量。
4. 答：我用的日益电机的国宝激光泵浦的原理是激光增益介质在泵浦作用下，会发生自发辐射，自发辐射的光在介质中传输会发生受受激辐射，产生光放大。由于腔镜的存在，只有垂直腔镜的光纤可以不断放大，最后输出。

问：什么是半导体端面泵浦激光?

1. 答：分开解释：
   半导体：既发光二极管。激光激励装置的一种，常用的还有氪灯，氙灯等等。
   端面：物体的顶面，这里指的是激光介质（一般为Nd：YAG晶体或Nd：YVO4晶体）的顶面，常用的还有侧面。
   泵浦：激励或激发的意思。
   激光：又称镭射，英文laser的中文翻译，具备高亮度，高准直性，高同调性，可用于工业加工，医疗，军事等领域。
   连起来就是：
   使用半导体激励源对激光介质端面进行激励产生的激光。
   使用此原理产生激光的设备即为半导体端面泵浦激光激光器。