定义
固态体体激光器，其中增益介质具有板的形式。
板条激光器代表一类高功率固态体激光器，其中增益介质（激光晶体）具有板坯的形式。通常，激光板在一个维度上很薄，而在其他两个方向上则更大。然而，其他增益介质没有大纵横比的激光器有时也被称为板条激光器，仅仅是因为它们的增益介质具有矩形而不是圆形横截面。这种激光器实际上通常与棒状激光器没有太大区别，在功率缩放方面也是如此（见下文）。
通常使用尺寸相对较大的激光晶体，以满足高功率操作的要求。该原理可以用不同的激光晶体材料实现，例如Nd：YAG，Yb：YAG或亚历山大变石。
还有CO2激光器具有板坯几何形状，其中二氧化碳混合物在两个金属电极之间形成宽增益片。激光可以被提取，例如，用混合激光谐振器，其在水平方向上是不稳定的谐振器，在垂直方向上是波导谐振器。本文的其余部分仅讨论固态板坯激光器。
面泵送与边缘泵送
如果只考虑具有宽纵横比的典型板式激光器，则基本上有两种不同的泵浦几何形状，如图1所示。
图 1：板式激光器泵浦几何形状的比较。面泵浦板（左）通常用于灯泵浦激光器，其中泵浦（红色箭头）和热提取（橙色箭头）都通过大面完成。边缘泵浦几何形状（右）更适合二极管泵浦。在这两种几何形状中，激光束基本上沿垂直于图形平面的方向传播，除了可能的之字形路径。
更传统的面泵浦几何形状已经开发出来，用于灯泵送。在这里，泵的光来自顶部和底部，通过透明的冷却液（未显示），该液体通常与板坯直接接触。这种几何形状具有巨大的面积，同时具有非常大的角度范围，对泵梁质量的要求非常低。然而，它需要相对较大的厚度和/或掺杂浓度才能达到相当高的泵吸收效率。这在高功率水平下是一个问题（见下文）。这也使得使用准三电平激光增益介质变得困难。
对于二极管泵浦，边缘泵浦或横向泵浦几何形状更合适。高功率激光二极管（例如二极管条或二极管堆栈）具有较高的空间相干性，因此可以通过相对狭窄的边缘注入所有泵浦光。泵浦二极管可以直接放置在板坯边缘，中间没有任何光学元件。由于大面不必是透明的，因此可以使用各种冷却机制，包括通过带有内部水通道的金属散热器进行传导性冷却，使冷却水（可能带有污染物）远离光学表面。除了在不同位置冷却和泵送的实际优势外，这种几何形状还提供了沿宽方向的长吸收路径，因此允许使用非常薄的板坯，而不会影响泵的吸收效率。还可以降低掺杂浓度并增加泵浦强度，这使得使用准三电平激光增益介质变得更加容易。泵吸收效率的进一步提高（以及间接的泵均匀性）可以通过泵侧面的反射涂层获得，只有狭窄的狭缝用于注入泵光。
对于边缘泵送，仍有两种不同的几何形状：
- 人们可以在垂直于激光束的方向上泵浦板。这样可以完全分离泵光和信号光的光学元件;人们不需要二向色性元素。然而，一个缺点是泵强度分布不理想（信号束外部的泵强度最高，至少在直光束路径而不是之字形路径的情况下）。
- 使用二向色性光学器件，可以沿直线信号波束路径产生泵浦光束路径。这允许沿整个器件实现泵浦和信号强度的良好重叠，并且只需要对两个边缘进行抛光和防反射涂层。
- 另一个方面是，可以泵送板的整个垂直范围或仅泵送一张板，以便泵和信号束不会到达平坦的表面。后一种方法需要更高的泵浦光束质量，然而，对于当今可用的高功率激光二极管来说，这不是问题。优点是可以通过这种方式获得更高的信号束质量，并且不需要抛光平坦的侧面。
所谓的Innoslab放大器设计在输出功率，光束质量和效率方面提供了令人印象深刻的性能，它基于纵向的边缘泵送和上述片状泵送，并结合如下图3所示的之字形路径。
功率提取
在板条激光器中，功率提取通常比棒状激光器和薄盘激光器更难，因为在几何形状和热透镜方面都存在明显的不对称性。如果泵送了整个板坯体积（例如，对于灯泵送板坯），则尤其如此。假设板坯通过其大面冷却，则在垂直于这些面的方向上有一个很强的热透镜，在另一个方向上有一个更弱的热透镜。解决这个问题的一种方法是构建一个具有强椭圆模式的激光谐振器，以适应不对称的几何形状和透镜。
在一个方向上强烈减少强热透镜的一种技术是使用之字形板几何形状，其中激光束通过增益介质产生之字形路径（图2），以便强热透镜在“薄”方向上的影响在很大程度上被平均。在这里，平坦的表面需要抛光以获得高光学质量，并且必须避免任何可能破坏其反射率的东西（例如，与金属表面直接接触）。
图 2：锯齿形板的几何形状增益介质。激光束在板坯表面经历全内反射，但布鲁斯特角度的输入和输出面除外。
图 3：从顶部看，使用折叠光束路径在板坯激光器中进行功率提取。
无需使用强椭圆光束，而是可以在另一个方向上折叠光束路径（图3）。请注意，两个折叠镜不应平行，因为这会引起这些镜子之间的寄生激光。在垂直方向上，泵的辐射可以限制在薄片上，谐振器的模式尺寸可以相应地进行调整。
功率提取的另一种方法是使用不稳定的激光谐振器。通常，激光发生在两个高反射镜之间，并且使用刮擦镜耦合出部分循环功率。
在大多数情况下，板式激光器在激光晶体中会有一些无法提取功率的区域。这个问题降低了器件的功率效率，同时使得获得衍射极限光束质量变得更加困难，因为激光模式的外部区域比饱和效应更强的中心区域经历更高的增益。
由于横向的高增益，放大自发发射（ASE）和寄生激光在高功率板条激光器中可能难以抑制，特别是那些以高增益工作，例如用于脉冲放大或用于Q开关脉冲产生的激光器。
热效应和功率调节
板条激光器代表了一种在高功率水平下使用的激光器架构，因此在增益介质中涉及强烈的热效应。在两个长维度中，温度曲线可以相对平坦，但是在垂直方向上存在很强的温度梯度（见上图），因为热量是从顶部和底部表面提取的。之字形几何形状（见上文）导致这种强梯度的影响在很大程度上被平均，但光学失真来自所有方向的残余效应，特别是最终效应。
温度梯度也与热致机械应力有关，热致机械应力通常在左右两侧最强，并可能导致晶体断裂。对于泵或输出功率方面的高断裂极限，需要在增加宽度和长度的同时使板坯尽可能薄。对于面泵几何形状（见上文），此要求最终会降低泵的吸收效率。边缘泵送板在这方面要好得多。预计边缘泵浦Yb：YAG板式激光器的功率缩放可以达到数百千瓦的水平[11]。
板条波导激光器
一种特殊的板条激光器是板状波导激光器[13]。在这里，激光不会填充整个板坯体积，而只在被未掺杂（透明）材料包围的薄掺杂区域内传播。这个掺杂区域在垂直方向上也用作波导，而在另一个方向上通常没有引导。因此，这种结构是平面波导而不是通道波导。仍然可以从顶部和底部泵浦，例如，通过将高功率激光二极管的泵浦光通过反射泵浦室中的狭窄狭缝注入。该技术具有一些复杂的技术方面，但可能至少适用于具有相对较高光束质量的数百瓦输出功率。
竞争架构
各种板条激光器与其他激光器架构竞争，这些架构也能够产生非常高的功率水平。特别是，薄盘激光器和光纤激光器也可以达到千瓦功率水平，同时通常提供更好的光束质量和功率效率。这些架构当然不适合灯泵浦，并且它们对增益介质施加了一定的限制。棒状激光器与板式激光器竞争，范围可达几百瓦，甚至可能是几千瓦，但可能没有潜力达到数十或数百千瓦的区域。
