采用塊狀晶體材料作為增益介質(zhì)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(tài)激光器，采用塊狀摻雜晶體或者玻璃做為增益介質(zhì)。常用來將這種塊狀激光器與波導(dǎo)激光器，尤其是光纖激光器區(qū)別開來（基于光纖光學(xué)的激光器）。大多數(shù)情況下，增益介質(zhì)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(dǎo)結(jié)構(gòu)，光束在光學(xué)元件之間的自由空間傳播，因此增益介質(zhì)中的光束半徑主要由激光諧振腔的設(shè)計(jì)來決定，而不是增益介質(zhì)。這具有很重要的應(yīng)用：

諧振腔設(shè)計(jì)的在晶體中具有很大的有效模式面積從而允許在Q開關(guān)工作時(shí)具有很高的脈沖能量。

小的模式面積對應(yīng)較低的閾值泵浦功率。然而，光束發(fā)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(yīng)的影響，并且隨著泵浦功率的變化而變化。優(yōu)化諧振腔設(shè)計(jì)會(huì)使熱透鏡和未校準(zhǔn)靈敏度的影響最小化。

大多數(shù)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(xué)元件，例如雙折射調(diào)諧器或者光學(xué)濾波器，Q開關(guān)用于納米脈沖產(chǎn)生，或者非線性晶體用于腔內(nèi)倍頻。

2，光學(xué)元件需要準(zhǔn)確的對準(zhǔn)，尤其是激光反射鏡，但是熱漂移或者機(jī)械振動(dòng)都會(huì)引起不對準(zhǔn)。

3，空氣中的灰塵顆粒或者有機(jī)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(qiáng)很高或者短波長的情況下。為了長期穩(wěn)定性工作，激光器外罩需要進(jìn)行封裝。

很多情況下，反射鏡和其它光學(xué)元件會(huì)與可調(diào)支架連接，其中包括兩個(gè)或三個(gè)微調(diào)螺絲能夠?qū)崿F(xiàn)精確調(diào)整。在很多工業(yè)激光器和大批量OEM激光器中，可調(diào)支架由固定支架代替，更加堅(jiān)固和節(jié)約成本。光學(xué)元件可以焊接在支架上，得到非常穩(wěn)定的裝置。

也可以在激光晶體的一端涂覆高反射電介質(zhì)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(nèi)。

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(shí)，而波導(dǎo)激光器和放大器則更容易實(shí)現(xiàn)低閾值和高增益。同時(shí)，塊狀激光器在實(shí)驗(yàn)室中裝置更靈活，因?yàn)樗鄬Ρ容^容易添加或者改變光學(xué)元件，而波導(dǎo)激光器加工起來相對便宜。

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審核編輯 ：李倩