定义
一种沿激光束方向光学泵浦激光介质的技术。
激光器和光放大器的末端泵浦(有时也称为纵向泵浦)是一种光学泵浦激光增益介质的技术,其中泵浦光沿激光束注入,而不是横向注入(侧面泵浦)。
图1:设置典型的末端泵浦固态激光器。
端泵浦的几何形状通常允许在泵浦和激光辐射之间实现良好的空间重叠。 这反过来又可以带来多种好处:
- 这种方式可以获得高激光增益。 这对于光放大器也尤为重要。
- 还可以实现高功率效率(通常高于侧面泵浦),因为可以避免无法参与激光过程的泵浦区域。
- 如果泵浦光束保持在激光谐振器的基本横向模的体积内(至少在激光晶体内),则通常可以进行衍射限制光束质量的横向单模操作,因为高阶模的增益太低而无法达到激光阈值。 (通常需要略低于泵浦强度分布半径的激光束半径,因为否则激光模式会受到热透镜光学像差的影响,特别是对于高泵浦功率水平和强度分布,它们与平顶形状有很大偏差。
由于这些原因,大多数二极管泵浦固态激光器,特别是那些输出功率较低的激光器,都是末端泵浦的。
端泵也存在各种潜在缺点:
- 泵浦灯最多只能从两个方向注入,这可能会限制适用的泵总功率。
- 特别是对于泵浦光束半径小的长激光晶体,需要具有高光束质量的泵浦源,或者与一定水平的光功率组合高辐射(亮度)。 因此,例如,灯泵浦激光器通常不能进行端泵浦。
- 光强度和晶体温度沿光束方向变化 - 特别是对于单向泵浦,但对于双向泵浦则要小得多。
由于这些限制,端部泵浦通常不能用于高功率激光器,特别是不能用于灯泵浦激光器。 然而,有一些技术可以将末端泵送概念扩展到相当高的功率;例如,多段棒(→复合激光晶体)可用于更好地分配吸收的功率。