定义
在增益介质中具有波导结构的激光器。
波导激光器的类型
波导激光器有非常不同的类型:
- 固态波导激光器通常基于某些晶体或玻璃片中的一些平面或通道波导。
- 光纤激光器也是波导激光器。
- 本质上,所有激光二极管都是波导激光器,至少在一个方向上具有光学制导。一些低功率激光二极管甚至使用单模制导;较大的激光二极管(例如广域激光二极管和二极管条)至少在一个方向上表现出多模行为。
- 波导结构也用于一些一氧化碳2激光器.优点是可以减小气体管的横向尺寸,从而获得激光气体的有效冷却,并且获得的光束质量可以非常高。
波导激光器的特性
使用波导最重要的好处是有效地消除了光束发散,因此可以在很长的距离上保持高光学强度。这反过来又使得即使在困难的激光跃迁和有限的泵浦功率下也能实现高光学增益和高增益效率。然而,这种好处可能部分被波导中的传播损耗所抵消,其可能大大高于散装材料。
长传播长度和小模态面积的组合会引起材料非线性的强烈影响。这可能会限制某些设备的性能,而在其他情况下,非线性效应会以某种方式被利用。例如,拉曼光纤激光器利用强刺激拉曼散射。
增益介质中的热透镜效应在很大程度上受到波导的抑制,特别是在单模制导的情况下。由于对折射率的热效应通常弱于导向指数对比度,因此它们只会导致导向模式的轻微变形,没有显著的后果。
波导激光器可以与同一器件上的其他光学元件集成,例如,与用于 Q 切换、有源模式锁定或波长调谐的光调制器集成在一起。当增益介质是非线性晶体材料(如铌酸锂(LiNbO))时,尤其如此。3),或半导体。波导激光器甚至可以是复杂光子集成电路的一部分。
一些平面波导激光器的一个吸引力是,来自激光二极管的泵浦光可以接近耦合到波导中,中间没有任何光学元件。
波导激光器通常具有单片激光谐振器,具有各种优点,例如稳定和紧凑的设置。
参考文献
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