Nd：YAG激光器的基本结构
2015-06-09 00:31阅读：
Nd：YAG激光器属于固体激光器，是目前除C02激光器以外，应用最广的激光加工用激光器件。Nd：YAG激光器的工作介质是掺人钕离子(Nd3+)的钇铝石榴石(Y3
Al5
O12)，激活离子是钕离子。Nd：YAG晶体具有非常好的物理性能、化学性能、激光性能和热学性能。Nd：YAG激光器既可实现脉冲输出，又可实现连续输出，输出激光波长为1.
06um。金属，特别是铜、铝等有色金属对此波段激光的吸收率明显高于C02激光器的10.
6um激光，因此，特别适合金属材料的加工。
Nd: YAG激光器的基本结构
普通灯泵Nd：YAG激光器的基本结构如图3.15所示，主要由工作物质(Nd:
YAG晶体)、聚光腔、光学谐振腔、泵浦源（氙灯或氪灯）、电源系统和冷却系统等部分组成。对于调Q输出的Nd：YAG激光器，腔内还装有Q开关。
(1)工作物质。
固体激光工作物质是激光器的核心部件，通常Nd:YAG晶体加工成圆柱形的棒体，也有做成板条状或圆盘状。
(2)聚光腔。
聚光腔的作用是将泵浦光更均匀有效地汇聚到工作物质上，以获得更高的工作效率。聚光腔一般由金属铜或铝制成，表面镀金或镀银，根据泵浦灯的数量可制成单椭圆腔、双椭圆腔或多椭圆腔。椭圆形聚光腔经常用于晶体尺寸较长的激光器。为降低加工成本和结构紧凑，也有做成圆形腔和紧裹形腔。近年来还出现了陶瓷、聚四氟乙烯等材料制成的慢反射腔，其特点是抗划伤和效率高。
(3)光学谐振腔。
光学谐振腔由一对平行装在晶体两侧的反射镜组
成，其中一个为全反射镜，另一个为部分反射镜，通常称为膜片。光学谐振腔的参数对激光器输出性能具有重要影响。谐振腔的膜片由光学玻璃或熔石英镀多层介质膜制成。
(4)泵浦源。
Nd：YAG激光器的泵浦源主要有氙灯和氪灯，氙灯用于脉冲工作的激光器，氪灯用于连续工作的激光器。
(5)电源系统。
电源系统是为泵浦源提供电能，通过泵浦源将电能转换成光能，用于泵浦激光工作物质。
(6)冷却系统。
冷却系统的作用是防止激光晶体、泵浦灯、聚光腔温度过高，是Nd：YAG激光器的一个重要组成部分。特别是对于高功率激光器系统，由于Nd：YAG激光器的效率较低，大量的泵浦光能量变为热能，造成晶体的热透镜效应等一系列问题，往往会严重影响激光器的正常运行。因而，热管理技术已成为影响该类激光器性能的瓶颈技术。
