一、引言
    就武漢中國光谷產業(yè)而言，能量光電子是其中最重要的組成部分，而激光器及其激光設備又是能量光電子的核心產品。自第一臺紅寶石激光器問世，固體激光器就一直占據了激光器發(fā)展的主導地位，特別是在20世紀80 年代出現的半導體激光器以及在此基礎上出現的全固化固體激光器更因為體積小、重量輕、效率高、性能穩(wěn)定、可靠性好和壽命長等優(yōu)點，逐漸成為光電行業(yè)中最具發(fā)展前途的領域。目前世界范圍內銷售的商品固體激光器已有500 余種，但從1998 年開始，固體激光器中的Nd:YAG 激光器的市場占有率和銷售額已升為第一位。
    傳統(tǒng)的固體YAG 激光器，通常由摻釹釔鋁石榴石晶體棒、泵浦燈、聚光腔、光學諧振腔、電源及制冷系統(tǒng)組成，其轉換效率為2%到3%。另一方面整個激光器需要龐大的制冷系統(tǒng)，體積很大。泵浦燈的壽命約為300 到1000 小時，操作人員需花很多時間頻繁的換燈，中斷系統(tǒng)工作，使自動化生產線的效率大大降低。因此技術上沒有大的發(fā)展空間，全固化固體激光器將取代燈泵浦固體激光器，這是固體激光器的發(fā)展方向。近年來由于大功率激光二極管制造工藝的成熟和生產成本的降低，使二極管泵浦固體激光器的研究得到了飛快的發(fā)展，且已正式進入商品化。世界著名的激光公司Rofin-Sinar 所銷售的激光工業(yè)加工設備中60％已是二極管泵浦的固體激光器。表一給出了三類激光器的特性比較。

    與傳統(tǒng)燈泵浦固體激光器比較，全固化固體激光器具有以下優(yōu)點：
1) 轉換效率高：由于半導體激光的發(fā)射波長與固體激光工作物質的吸收峰相吻合，加之泵浦光模式可以很好地與激光振蕩模式相匹配，從而光光轉換效率很高，已達50％以上，整機效率也可以與二氧化碳激光器相當，比燈泵固體激光器高出一個量級，因而全固化固體激光器可省去笨重的水冷系統(tǒng)，體積小，重量輕，結構緊湊，易于系統(tǒng)集成，性能價格比高。
2) 性能可靠、壽命長：激光二極管的壽命大大長于閃光燈，達 15000 小時以上，而閃光燈的壽命只有300-1000 小時。激光二極管的泵浦能量穩(wěn)定性好，比閃光燈泵浦優(yōu)一個數量級，性能可靠，可制成全固化器件。運行壽命長，成為至今為止唯一無需維護的激光器，尤其適用于大規(guī)模生產線。
3) 輸出光束質量好：由于二極管泵浦激光的高轉換效率，減少了激光工作物質的熱透鏡效應，大大改善了激光器的輸出光束質量，激光光束質量已接近理論極限M2 = 1。