定义
激光晶体由不同材料或具有不同化学成分（例如掺杂浓度）的几个部分组成。
复合激光晶体（有时称为混合激光晶体）是通过组合不同部件制成的激光晶体。 通常，为了在激光设计中实现某些优势，将带有和不使用激光活性掺杂剂或具有不同掺杂剂浓度的部件组合在一起。
通常，使用精心制备的晶体表面的无粘合剂扩散键合，例如，将Nd：YAG或Yb：YAG晶体与未掺杂的YAG晶体结合。 同样的事情也可以做，例如Nd：YVO4。另一种可能性是将Cr：YAG晶体（一种用于无源Q开关的可饱和吸收材料）键合到Nd：YAG上。
在其他情况下，用于非线性频率转换的非线性晶体材料与激光晶体粘合。 复合增益介质也可以由玻璃和陶瓷制成。
复合增益介质也可以由陶瓷制成。 陶瓷的制造技术为复合材料结构带来了很大的自由度，包括掺杂梯度。 也可以将单晶和陶瓷结合起来，例如在掺杂的单晶周围生长未掺杂的陶瓷。
粘合界面的光学质量至关重要。 已经开发了不同的工艺来获得高质量的债券。 其中一些可以在高温下运行，而另一些也可以在室温下进行。 例如，可以在真空中使用高能离子照射，以在粘合之前去除任何干扰的表面层。 无论如何，准备非常平坦的表面是必不可少的。
使用复合激光晶体的示例
下面给出了一些使用复合增益介质的示例：
- 短激光棒上未掺杂的端盖可以通过掺杂零件的端面提取一些热量来减少热效应。 这降低了峰值温度、热断裂趋势以及（出于多种原因）热透镜的强度。 例如，这种晶体提高了准三电平钕激光器的性能，例如在946nm下工作的Nd：YAG，其中发热比通常的1064nm波长强得多。 （虽然量子缺陷较小，但需要应用高泵浦强度，并且高激发水平导致淬灭效应增加损失。
- 通过薄盘激光器圆盘上的未掺杂盖，功率可扩展性可以保持在非常高的功率水平。 这是因为未掺杂的帽有助于抑制放大的自发发射（ASE）和寄生激光，如果它具有相似的折射率。 同时，未掺杂的盖子可以提供额外的机械稳定性，避免应力断裂，并使操作更容易。
- 当具有不同掺杂浓度的板粘合在一起（多段棒）时，吸收的泵功率（通常在泵送方向上快速衰减）的密度可以平滑。 这导致末端泵浦激光器中的温升更均匀，特别是当晶体仅从一侧泵浦时。 通过合适的激光器设计，此功能可以转化为改进的整体性能，特别是对于更高的输出功率、功率效率和光束质量。
- 另一种方法是使用磁芯掺杂棒，其中泵浦光仅在激光束覆盖的区域被吸收。 这也适用于激光器的侧面泵浦，因为它避免了激光模式无法进入的晶体泵浦区域。 因此，有可能获得更高的效率，并可能获得更好的光束质量。 掺杂部分甚至可以充当波导，因为掺杂通常会在一定程度上增加折射率。
- 在具有不同掺杂剂的复合晶体中，一部分可以作为增益介质，另一部分可以作为无源Q开关的可饱和吸收体。 例如，这些部件用于被动调Q微芯片激光器。
- 在其他情况下，形状正确（例如圆锥形）的未掺杂端盖可以充当泵辐射的管道。
- 在一些单频环形激光器中，光束反射点处的未掺杂截面可以消除空间空穴燃烧效应。
参考文献
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