定义
激光或放大器设备中不需要的激光操作。
在具有高增益的激光器和放大器中,激光操作可能会无意中在某些闭合光束路径上进行。 下面简要介绍了一些示例:
- 在棒状或平板激光器中,激光晶体侧面的全内反射和菲涅耳反射通常会导致意想不到的闭环路径。
- 在薄盘激光器中,与激光束横向方向的增益可能明显高于纵向的增益,因此即使来自圆盘边缘的微弱反射也会导致寄生激光操作。 由于薄盘激光器的功率缩放涉及横向和纵向增益比的系统性增加,因此寄生激光在更高的功率水平下成为更严峻的挑战。
- 在包含块状光学元件的光纤激光器中,即使实际的激光谐振器在某个地方中断(例如使用Q开关),来自某些光纤端的菲涅耳反射也可能导致寄生激光。 在高增益光纤放大器中也会出现类似的效应。 这些问题可以抑制,例如通过使用倾斜的光纤端,其中反射光不受光纤芯的引导。
- 即使在光纤内部,瑞利散射也会引起寄生激光。
当具有高不饱和激光增益时,寄生激光的趋势最高。 例如,在泵浦期间的Q开关激光器中就是这种情况。 在临界情况下,寄生激光可能仅在低脉冲重复率下发生,此时增益介质中存储的能量较高。
诊断寄生激光效应操作
诊断寄生性激光并不总是那么简单。 例如,当使用红外观察器观察激光晶体时,很难区分寄生激光的影响与激光的寄生反射(没有封闭光束路径)的影响,或者也很难区分泵浦光的影响,泵浦光也可能散射到不同方向。
对于足够高的增益(例如几十分贝),也可能有放大的自发发射(ASE)。 在寄生激光的情况下,光谱通常表现出尖锐和不稳定的峰,而ASE导致光谱具有更平滑的形状。
寄生激光效应的影响
寄生激光的主要有害影响通常是不必要的能量提取,这会导致增益钳位,从而可能完全阻止预期的激光或至少限制其功率或脉冲能量。 寄生激光也可能导致相干光向意想不到的方向发射,这可能构成激光危害。