全固态激光器技术

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589nm全固态黄光激光器研究进展

（．１长春理工大学物理系，吉林长春１０２；３０２１０３；３０３２中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春．
３长春新产业光电技术有限公司，吉林长春．
１０１）３０２
摘要：ＬＤ泵浦的全固态黄光激光器发展迅速，在激光医疗、空间目标探测和识别、光谱学、激光显示等领域有着广泛的应用前景。高功率、高稳定性、高效率、高光束质量的５９ｎ８ｍ全固态黄光激光器是当前激
第２卷８
第７期
Ｖｏ．８Ｎ．１ｏ７２
文章编号：０７１８（０１７００ — ７１０ — １０２１） — ０１００
５９ｎ全固态黄光激光器研究进展８ｍ
王禹凝，刘伟奇，陈曦，丁蕴丰郭家喜。姚矣郑权，，，，。
Ｃｈｎｃｕ１０２Ｃｈｎａｇｈｎ０２，３ｉａ；
．
３ＣａｇｈｎＮｗＩｄｓｉｐｏｌｔｎｃＴｃｎｌｏＬｄｈｎｃｕ１０１，Ｃｉａ．ｈｎｃｕｅｕｔｅＯｔｅｒｉｅｈｏｇＣ．ｔ，Ｃａｇｈｎ３０２ｈｎ）ｎｒｓｅｃｏｓｏｙ，
ＹＯＹＺＥＧＱａＡｉＨＮｕｎ，，
（．ｅａｍｎｏｈｓｓＣａｇｈｎＵｉｒｔｏＳｉｃｎｅｈｏｇ，Ｃａｇｈｎ１０２，Ｃｉａ１ＤｐｒｅｔｆＰｙｉ，ｈｎｃｕｎｖｓｙｆｃｎｅａｄＴｃｎｌｙｈｎｃｕ３０２ｈｎ；ｔｃｅｉｅｏ２ＣａｇｈｎＩｓｉｔｏｔｓＦｎｃａｉｄＰｙｉ，ｈｎｓＡａｅｙｏＳｉｃｓ．ｈｎｃｕｔｕｏｉ，ｉＭｅｈｎｃａｈｓｓＣｉｅｅｃｄｍｃｎｅ，ｎｔｅｆｐｃｅｓｎｃｆｅ

488nm全固态激光器研究进展

(1. Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China; 2. Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences,
prospects in the field of biological analysis and fluorescence detection, laser medicine, flat printing,
communications and other areas. Through the LD pumps and nonlinear optical methods, 488 nm laser output was
把波导技术与准相位匹配倍频技术结合在一起，是一种较新型的能进一步提高倍频效率的方法。由于波导中传播的激光功率密度高、与基频光耦合充分、阈值低、转换效率高、相位匹配范围宽，利用波导型周期极化铌酸锂晶体倍频，可以获得较高的倍频效率；而且可以制作成全固化超小型的倍频激光器。图 1 为 PPLN 直接倍频 976 nm 连续半导体激光二极管获得 488 nm 蓝光激光器的结构图。 2005 年， A. Bouchier， G. Lucas-Leclin 等人报道了由 1 W 的 980 nm 激光作为泵浦源， PPLN 作为倍频晶体，输出 58 mW 的 489 nm 激光[2]。 2007 年， A. Jechow， D. Skoczowsky 等人用 10 mm 的 PPLN 作为倍频晶体，在 304 mW 的 976 nm 激光泵浦下输出 159 mW 的 488 nm 蓝光，转换效率达到 52% [3]。 2010 年， Daniel Jedrzejczyk， Reiner Güther 等人报道了用 PPLN 作为倍频晶体，在 976 nm 激光泵浦下输出 201 mW 的 488 nm 蓝光，转换效率达到 43%[4]。

LD泵浦的高重复频率全固态飞秒激光器(特邀)

第49卷第12期Vol.49N o.12红外与激光工程Infrared a n d Laser Engineering2020年12月Dec.2020 L D泵浦的高重复频率全固态飞秒激光器（特邀）郑立s汪会波u,田文龙\张大成\韩海年2,朱江峰、魏志义2(1.西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安710071;2.中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室，北京100190)摘要：G H z飞秒激光器相比于传统的百M H z飞秒激光器，其频域中相邻纵模的间隔更大、可分辨率更高，相同光谱范围内纵模密度更小，每个纵模分得的平均功率相对更高，在梳齿可分辨光谱学、直接频率梳光谱学、光学任意波形产生以及天文摄谱仪校准等诸多领域有着更重要的应用价值。

文中从G H z飞秒脉冲的产生方案出发，着重对激光二极管泵浦的G H z重复频率全固态飞秒激光的产生方案以及相应的技术挑战进行了详细介绍，然后重点综述了国际上基于S E S A M被动锁模以及克尔透镜锁模全固态G H z飞秒激光器的研究进展，并结合笔者所在课题组取得的初步研究结果对全固态G H z重复频率飞秒激光器的应用价值以及笔者所在课题组的研究目标进行了展望。

关键词：G H z重复频率；全固态飞秒激光器；克尔透镜锁模；被动锁模中图分类号：T N242 文献标志码：A D O I：10.3788/I R L A20201069LD-pumped high-repetition-rate all-solid-statefemtosecond lasers {Invited)Zheng Li1,W a n g Hu i b o1'2,Tian W e n l o n g1，Zh a n g D a c h e n g1，H a n Hainian2,Z h u Jiangfeng1，W e i Zhiyi2(1. School of Physics and Optoelectronic Engineering, Xidian University, Xi'an 710071, China;2. Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy o f Sciences, Beijing 100190, China)Abstract:C o m p a r e d with traditional 〜100 M H z femtosecond lasers,the m o d e spacing i s larger of G H z femtosecond lasers so that each c o m b can simply be resolved.Furthermore,the less dense of longitudinal m o d e s results in higher average p o w e r.Therefore,i t has more important application value in m a n y research fields,such as comb-resolvabled spectroscopy,direct optical frequency c o m b spectroscopy,optical arbitrary waveform generation and astronomical spectrograph calibration.In this review,the generation schemes of G H z femtosecond pulses and the corresponding technical challenges of G H z-repetition-rate all-solid-state femtosecond lasersp u m p e d by laser diode were introduced in detail firsly.Secondly,the international research progresses of all-solid-state G H z femtosecond lasers based on S E S A M passively mode-locking and Kerr-lens mode-locking were summarized.Finally,the application value and research object of our group in all-solid-state G H z-repetition-rate femtosecond lasers were forcasted based on our preliminary research results.K e y w o r d s:G H z repetition rate;all-solid-state femtosecond lasers;Kerr-lens m o d e locking;passively m o d e locking收稿日期:2020-09-12;修订日期:2020-10-14基金项目:国家自然科学基金（11774277, 60808007);中央高校基本科研业务费（JB190501，Z D2006);陕西省自然科学基础研究计划(2019JCW-03)作者简介:郑立（1995-)，男，博士生，主要从事全固态激光技术方面的研究。

高功率全固态内腔倍频调Q激光器中相位失配的理论研究

ＫＰＴ晶体倍频。Ｔ看作非线性输出镜，将ＫＰ其倍频效
率为输出镜的最佳耦合效率，为倍频过程是谐振认腔内基波光子非线性损耗过程，同时考虑Ｑ开关造成的基波光子数损耗及其他腔内损耗。可以建立则
如下速率方程［：６］
（ｇ）ｍ・。
中，倍频晶体的热致相位失配影响，多文献都进许
２０年９０６月５日收到
第一作者简介：熊景平，，１８一）天津大学硕士研究生。 — ｉ男（９２。Ｅｍａｌ
ｘｐｊ＠ｇｉｔｍ。ｊｔｍａ．ｕｌｏ
根据Ｎ：ＡｄＹＧ的谱线宽度ｈｖ１３５１ｎｚ荧ｖ＝．２ｘ０（光线宽０５ｎ，能级寿命２３１４ｓ激活粒子．ｍ）上＝．ｘ０。
⑥ ２０ＳｉＴｃ．ｎｎ．０７ｃ．ｅｈＥｇｇ
通信技术
高功率全固态内腔倍频调Ｑ激光器中相位
熊景平姚建铨徐德刚王与烨
（天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所，天津３０７）００２
摘
要给出了在考虑相位失配情况下高功率全固态内腔倍频调Ｑ激光器的速率方程解的情况。ｌＮ：Ａ声光调Ｑ内腔倍频２￣ｄＹＧ
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２期
熊景平，：等高功率全固态内腔倍频调Ｑ激光器中相位失配的理论研究
１３８
数密度Ⅳ＿．８１２ｍ３Ｏ１１ × ０６＇（３￣２
）＝
计算得
（）１式可忽略非线性损耗项．采用变步长四阶龙ｓＭ，格一库塔法求解，可解得ｔ时刻的反转粒子数ｎｎｔ。ｏ（）＝第二阶段（≥ｔ，ｔ以为初始条件解相位失配条件下的速率方程组，从理论上分析了相位失配和泵浦功率等参数对内腔倍频调Ｑ激光

无机材料——激光晶体

激光晶体的现状及发展趋势分析激光材料是激光技术发展的核心和基础,具有里程碑的意义和作用:20世纪60年代第一台红宝石晶体激光器问世,激光诞生;70年代掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)[引,固体激光开始大力发展;80年代钛宝石晶体(Ti:A1203)E引,超短、超快和超强激光已成为可能,飞秒(fs)激光科学技术蓬勃发展、并渗透到各个基础研究和应用学科领域;90年代矾酸钇晶体(Nd:YV04) ,固体激光的发展进入新时期一全固态激光科学技术(SSDPL,Solid-state LD Pumped Laser);进入新世纪,上世纪60年代初出现的激光和激光科学技术,正以其强大的生命力推动着光电子技术和产业的发展,激光材料也在单晶、玻璃、光纤和陶瓷等四方面全方位迅猛展开,如微一纳米级晶界,完整性好、制作工艺简单的微晶激光陶瓷和结构紧凑、散热好、成本低的激光光纤,正在向占据激光晶体首席达40年之久的Nd:YAG发出强有力的挑战,激光材料也已从最初的几种基质材料发展到数十种,受到各国政府、科学界乃至企业界的高度重视。

国内外现状和研究进展1、中、小功率激光晶体与Nd:YAG比较,Nd:YV04具有两个突出的特点:受激发射截面大,比Nd:YAG大5倍;808nm 具有相对宽的吸收带。

因此,Nd:YV04具有低的泵浦阈值,特别适合用LD泵浦,从而实现了商品化的全固态激光器。

对于LD泵浦掺Nd介质腔内倍频实现532nm的激光输出,Nd:YV04是一种最重要的材料。

这是因为在端面泵浦的系统中,泵浦光束通常是高度聚焦的,很难在超过几毫米的距离内维持小的束腰,而吸收截面和增益都很高的Nd:YV04晶体就具有很大的优势。

例如,中国科学院北京物理所和福建物构所等采用Nd:YVOt晶体为激光增益介质,LBO为倍频材料,通过腔内倍频,在泵浦功率为21.1W时,获得输出功率为5.25W的连续绿色激光。

但是,Nd:YV04和Nd:GdV04晶体的物化性能差,大尺寸晶体生长有一定的困难.美国曾尝试采用Nd:Sr5(V04)3F(SVAP)取代Nd:YV04.Nd:SVAP是在Nd:FAP晶体的基础上,经离子置换发展起来的一种新晶体,它保留了FAP的增益截面大、泵浦阈值低的优点,而机械性能有较大改进。

全固态腔内和频488nm连续蓝光激光器_王君光

第37卷　第7期中　国　激　光V ol .37,N o .72010年7月CHINESE JO URNAL OF LASERSJuly ,2010 文章编号:0258-7025(2010)07-1669-04全固态腔内和频488nm 连续蓝光激光器王君光1　李永亮2　田迎华3　吕　望1　包　琳1　全　慧11长春理工大学理学院,吉林长春130022;2长春理工大学光电工程学院,吉林长春1300223长春理工大学计算机科学与技术学院,吉林长春130022摘要　报道了全固态连续波488nm 蓝光激光器,蓝激光分别由N d :Y LF 4(N d :YL F )和N d :YV O 4晶体的1047和914nm 谱线非线性和频产生,实验中采用复合腔结构,利用LiB 3O 5(LBO )晶体I 类临界相位进行腔内和频,当总注入抽运功率为32.2W (注入到N d :Y LF 晶体和N d :YV O 4晶体的抽运功率分别为13.4和18.8W )时,获得650mW 的T EM 00连续波488nm 蓝光激光输出。

30min 功率不稳定度优于±2.8%。

光束质量因子M 2=1.3。

关键词　激光器;全固态;复合腔;和频;蓝光激光器中图分类号　T N 248.1 文献标识码　A doi :10.3788/CJL 20103707.1669All -Solid -State Continuous -Wave All -Intracavity Sum -Fre quencyMixing Blue Laser at 488nmWang Junguang 1　Li Yongliang 2　Tian Yinghua 3　L ǜWang 1　Bao Lin 1　Quan Hui 11S chool of Science ,Changchun Universit y of Science and Technolog y ,Changchun ,Jilin 130022,China2School of Opto -Electronic Eng ineering ,Changchun University of Science and Technology ,Changchun ,Jilin 130022,China3School of Co m puter Science and Technology ,Chang chun Universit y of Science and Technology ,Changchun ,Jilin 130022,ChinaAb stract An all -solid -state c ohe rent ra dia tion at 488nm by intra cavity sum -fre quency generation of 914nm N d :YVO 4la ser a nd 1047nm Nd :YLF 4(N d :YLF )laser is reported .Blue laser is obtained by using a double cavity and type -I c ritic al phase m atc hing L iB 3O 5(LBO )c rystal sum -frequency m ixing .With total pum p power of 32.2W (13.4W pump power for Nd :YLF la ser and 18.8W pum p power for Nd :YVO 4la ser ),TEM 00m ode blue la ser at 488nm of 650mW is obtained at last .The power stab ility in 30minute s is better than ±2.8%.The M 2factor is 1.3.Key wo rds la sers ;all -solid -state ;double cavity ;sum frequency mixing ;blue la ser 收稿日期:2009-11-12;收到修改稿日期:2010-01-04基金项目:“十一五”预研支撑基金项目(62301110109)资助课题。

全固态266 nm紫外脉冲激光器研究

全固态266 nm紫外脉冲激光器研究张辰;高兰兰;邵志强【摘要】报道了利用激光二极管端面抽运Nd∶YAG晶体,通过Cr4+∶YAG晶体可饱和吸收被动调Q,KTP晶体腔内倍频及BBO晶体腔外四倍频,实现266 nm连续脉冲输出.通过优化激光器外谐振腔,提高腔外非线性变频转化效率.LD抽运功率为4.6W时,得到532 nm激光平均输出功率为154 mW,与腔外直接倍频相比,532 nm激光的平均功率提高了3倍,单脉冲能量和峰值功率提高了2倍,这有利于四倍频转化效率的提高.266 nm紫外激光平均输出功率为3 mW.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2013(043)012【总页数】4页(P1355-1358)【关键词】全固态;266 nm;外谐振腔;倍频【作者】张辰;高兰兰;邵志强【作者单位】长春理工大学理学院,吉林长春130022;长春理工大学理学院,吉林长春130022;长春理工大学理学院,吉林长春130022【正文语种】中文【中图分类】TN2481 引言紫外波段激光器(UV)，由于波长短，能量更集中，分辨率高，在很多领域得到广泛应用［1］。

如工业零部件加工、微电子学、光谱分析、光数据存储、光盘控制、大气探测、光化学、光生物学、空间光通信及医疗等领域有着广泛的应用前景［2］。

特别是在工业加工领域，由于UV激光的短波长和高光子能量特点，其聚焦光斑可以更小，同时高能量UV光子直接破坏材料的分子键，相对于红外激光的“热熔”过程，UV激光加工时是“冷蚀”效应。

这使得加工的尺寸可以更小，加工的精度得到提高［3］。

以355 nm和266 nm为代表的全固态UV激光在工业加工领域已经得到了广泛应用。

2003年，日本三菱公司和大阪大学合作，报道利用200W绿光作为基频光，采用15 mm长的Ⅰ类相位匹配CLBO作为FOHG晶体对绿光倍频，得到了40 W的266 nm UV激光输出。

2006年，中国科学院物理研究所报道了采用CLBO晶体对平均功率120 W绿光激光器进行倍频，得到28.4 W的266 nm UV激光［4］。

长春应化所全固态激光器项目通过论证

美国国家导弹防御局２００７年的预算为９．亿３１
美元，２０比０６年增长１．其中弹道导弹中段防御７％，５
２．美元：道导弹末端防御ｌ，美元：军８８亿弹０４亿海 “ 宙斯盾 ” 系统的海上弹道导弹防御预算为ｌ．０３亿美元；弹道导弹防御传感器预算为５１５亿美元。．４国防高级研究计划局有关电子技术研发的２００７年预算为３．美元，２０２９亿比０６年增长９６其ｒ，．％，ｆ１
为输出能量制定新标准
由诺斯罗普・格鲁曼公司研制的下一代二极管泵式固态照射激光器演示验证ｒ多Ｔ瓦级平均输出功率性能，Ｔ作频率为５ｋｚＨ，能提供长达５ｍ的高
长春应化所
全固态激光器项目通过论证
吉林省与中国科学院 “ 科技合作高新技术产业
化专项资金项目论证会 ”于２００６年１月１１３日在长春召开，中国科学院长春应化所的 “ 油三采废水石处理ｌ药剂产业化生产及应用 ”等８项目通过擘用个专家论证。吉林省实施的 “ 吉林省与中国科学院科技合作
质量波束。诺斯罗普・格鲁曼公司表示，此次试验达
等５个方面进行了论征，ｌ提…了建设性意见并
此批项目通过论证后将更有效地推动产业化
的实施，ｌ并在石油、发光显示等高新技术领域为青林老工业基地的振必做ｆ贡献。（００ｆｌＮ．）２
２２美元用于信息与通信技术开发；２０亿美．９亿４．１２

中科院物构所攻克蓝绿光固体激光器关键技术

提供的详细测试数据．并由王钢研究员代表测试组
做了 “ 检测报告 ” 。按照甲方测试方案进行的测试结
果表明：光纤二维定位精度大部分（３／５）单元、２０２６绝大部分测试点（％）达到了定位精度的要求。９７
验收组一致认为．中国科大研制的小焦面板、光纤单元、控制系统软硬件和光纤位置检测系统达到了技术要求．ＬＭＳＡＯＴ分区并可控光纤定位系
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试方面．ＥＴ始终处于前沿位置，并且是国际电ＳＩ工委员会（Ｅ）６４６号和６２５号标准的主要创ＩＣ１１１１
统是个创新。验收结论明确指出：该小系统可以通过实验室验收．并开始在兴隆现场安装。验收组希望项目组继续研究和改进４００单元的生产装配工０
立者。６２５号标准即《面晶体硅太阳能光伏组１１地
件的设计资格和审批类型》１１，６４６号是对于薄膜技
术的相应准则。随着新的薄膜生产技术的发展，欧洲及世界市
场迫切需要一个系统方法来应对这些新技术的质量
艺，提高单元的精度，按时完成光纤定位大系统的
装备制造业的自主创新，从根本上改变民族汽车缺乏核心竞争力的现状。
国内制造的汽车生产设备落后１０年以上
我国汽车工业经过４０年的艰苦创业、巩固、调整与发展。已形成相当规模，并明确了发展方向。但是。目前我国汽车工业与世界先进水平还有相当大的差距，其中最主要的是新技术、新装备应用的相对落后。自主开发能力较弱。中国汽车工程学会汽车装备部部长陈长年表示，从整体看，国内装备制造业水平尚不能满足汽车工业发展的需要，很多关键技术过分依赖国外。以车身激光焊为例，这是轿车车身制造的关键技术。对提高汽车质量和安全性能起着重要作用。但目前这项技术却为国外所垄断。国内只有合资企业才能通过引进设备使用这种焊接技术。而在民族品牌汽车中尚属空白。这样的情况并非孤例。统计显示。从 “ 七五 ” 到 “ 五” 十．我国汽车工业装备的国产化率越来越低，目前在轿车合资企业中，生产装备的国产化率

高效高峰值功率全固态355nm紫外激光器

高效高峰值功率全固态355nm紫外激光器李玉文;李斌;王靖田;魏艳玲;曹思维【摘要】为了获得结构紧凑的瓦级实用化高峰值全固态355nm紫外激光器,采用简单紧凑的平平直腔结构,使用声光Q开关进行调制,通过LD端面抽运Nd∶ YAG 激光晶体,在重复频率1kHz～50kHz的情况下,产生平均功率1.03W～6.1W的1064nm红外光;采用LBO晶体进行2倍频和3倍频,在重复频率10kHz时得到紫外的最高输出功率1.08W,峰值12kW;在重复频率5kHz时得到紫外的最高峰值功率为17kW.结果表明,该方案满足了实际的应用需求.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2010(034)002【总页数】4页(P265-267,271)【关键词】激光技术;全固态;紫外激光器;高峰值功率【作者】李玉文;李斌;王靖田;魏艳玲;曹思维【作者单位】吉林工程技术师范学院,基础科学系,长春,130022;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;长春理工大学,理学院,长春,130022;吉林工程技术师范学院,基础科学系,长春,130022;长春理工大学,理学院,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TN248.1引言LD抽运全固态激光器从20世纪80年代以来获得长足的进步，紫外激光器因其在荧光检测、精细加工、光刻等方面的应用[1]，一直以来就是人们研究的热点。

从微光刻到打标和打印，紫外激光器的应用是目前工业激光市场增长最快的部分，由于紫外较短的波长能够加工更小的部件。

光束的衍射现象是限制加工部件最小尺寸的主要因素，最小可达到的聚焦点的直径随着波长的增加而线性增加。

高能量的光子可以直接破坏材料的化学键。

紫外光加工材料的过程称为光蚀效应，高能量的光子直接破坏材料的化学键是“冷”处理过程，热影响区域微乎其微；相比之下，可见光和红外激光器利用聚焦到加工部位的热量来熔化材料，热量经过传导会影响到周围的材料，产生热影响区域。

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固态激光器技术发展历程回顾
为什么介绍DPSSL技术？
1. 激光技术发展的热点； 2. 技术/器件应用非常广泛； 3. 涵盖激光器技术全部； 4. 空间中心研究方向之一； 5. 高效率、高可靠、环境友好； 6. 空间激光、激光武器......
LFW的统计资料
LFW的统计资料
电插拔效率 --- 核心原因
千分之几百分之几
60年Laser出现
固态激光器技术发展历程回顾
The 2nd innovation：
The invention of tunable solid state
lasers such as Cr:BeAl2O4 and
Ti:Al2O3
IEEE JQE. 1980 J. Opt. Soc. Amer. B 1986
实现氨分子的MASER ----------- 1954年
Charles H. Townes, Arthur L. Schawlow 提出开放式谐振腔概念
----------- 1958年
Nicolaas Bloebergen 提出光泵浦实现原子数反转分布构想
氨分子Maser ----- 贯通原理开放式大尺度谐振腔 -- 结构粒子数反转有手段 ---- 途径合适的材料 ---- 物质前提
固态激光器技术发展历程回顾
The 3rd innovation：自然界令人叹
服的神奇巧合
The invention of the diode-pumped laser，primarily the diode-pumped Nd:YAG laser。
Appl. Phys. Lett. 1969 J. Appl. Phys. 1973
可调谐SSL实用化
最早的可调谐固体激光器，1966 Ni:MgF2 & Co:MgF2 laser
Low gain & cryogenic cooling
-----Phys. Rev. 1966
固体介质可调谐理论
当光子的受激发射与晶固格定中能振级动的量跃迁子（声子）的发射存在耦转合移时给，连固续体能量激光电器子就振可动以的实激现光可器调中谐，的能发激声量射光子分。跃获布在迁得的这的连光续子种总能量是固定的，但可以连续地分配到各个声子中。因此，激光输出波长的调谐范围很大。
LD 与 LED区别
LD, instead of LED, made diode-pumped lasers practical. Laser diodes have two orders of magnitude lower divergence as well as an order of magnitude smaller bandwidth than light emitting diodes, greatly enhancing laser efficiency.
工作物质 & 泵浦（激励）源
固态激光器技术发展历程回顾
The 1st innovation： The invention of the laser itself，a solid state Cr:Al2O3 laser。
----------- T. H. Maiman
300字的短文
中国第一台红宝石激光器
Solid-State Laser Engineering -------- By Walter Koechner
Optoelectronics An introduction ---------By John Wilson
Laser Focus World SPIE、CLEO 会议专题文集 Applied Physics Letters Optics Letters（Optics Express） Optics Communicationຫໍສະໝຸດ 在某种意义上，效率是颠覆性的
指标！
百分之几十
了解SSL、DPSSL、DPFL非常有必要！
全固态激光器技术基本概念
激光器概述激光器经典理论基础激光器传统技术基础新型光纤激光技术非线性谐波转换技术
激光（Laser）的物理过程？
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation。
美国休斯研究室： T• H• 梅曼，红宝石
组成激光器的要素
激光器组成三要素：
1. 工作介质（增益介质） 2. 抽运源（泵浦源：电、光、化学） 3. 谐振腔（具有正反馈功能）
辅助单元：冷却系统
激光器的分类？
按工作介质分类： ✓ 固体激光器 ✓ 液体激光器 ✓ 气体激光器 ✓ 半导体激光器 ✓ 光纤激光器
博士生专业必修课程
全固态激光器技术
DPSSL
2012，04，09
课时安排
第一讲：全固态激光技术的基本概念（LD泵浦固体介质）
第二讲：全固态激光器的发展水平及研发实例介绍
目的了解DPSSL基础知识！
课程形式、目标
专题介绍，围绕重点掌握概念，了解特性，知晓组成
根据需求，设计原则，技术关键
参考书目
20世纪80年代中后期，基于量子阱材料的大功率半导体二极管问世，固体激光器的泵浦源从灯泡变成半导体，DPSSL问世，器件发生了更新换代，面貌为之一新。
DPSSL不仅效率高、寿命长，而且光束质量大为改善，脉冲重复频率可提高，没有紫外辐射，扩大了可用的激光材料品种，大幅度提升了固体激光器的地位和作用。
激光器的类别划分
按工作方式分类
连续（CW）输出激光器脉冲（Pulsed）输出激光器调Q（Q-switched）输出激光器锁模（M-L）输出激光器
种子注入锁定激光器
……
全固态激光器？
约定成俗的说法：
采用半导体激光器作为泵浦源，抽运固态增益介质而获得激光输出的激光器组合。 ----- DPSSL
1961年长春光学精密机械研究所
直氙灯、镀银、开口
发明激光器的技术基础
Charles H. T颠o覆了w“n必e须在s,一个尺度和波长可比拟的封闭的谐
Nikolai
G.
Basov, 振腔内利用自由电子与电磁场相互作用实现电磁波
Aleksander 放M大和. 振P荡r”o的k概h念o！rov