二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，固體激光器的發(fā)展比較快，出現(xiàn)了幾種帶有方向性的新型固體激光器，這就是半導(dǎo)體激光器泵浦的固體激光器、可調(diào)諧固體激光器和高功率固體激光器。

1．半導(dǎo)體激光器泵浦的固體激光器

半導(dǎo)體激光器泵浦固體激光器與閃光燈泵浦固體激光器相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是：①能量轉(zhuǎn)換效率高。半導(dǎo)體激光器的電光轉(zhuǎn)換效率高達(dá)50％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于閃光燈。半導(dǎo)體激光器的光譜線窄，并且可以通過(guò)改變其激活區(qū)成分和結(jié)構(gòu)，或改變其工作溫度使中心波長(zhǎng)和固體工作物質(zhì)吸收峰準(zhǔn)確地重合。尤其是用半導(dǎo)體激光進(jìn)行端面泵浦時(shí)，泵浦光與固體激光在空間上還可以很好地匹配。目前，半導(dǎo)體激光器泵浦的總體效率已達(dá)閃光燈泵浦固體激光器的四倍以上。②工作時(shí)產(chǎn)生的無(wú)功熱量少，介質(zhì)溫度穩(wěn)定，可制成全固化器件，消除振動(dòng)的影響，激光譜線更窄，頻率穩(wěn)定性更好。③壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。

半導(dǎo)體激光器泵浦固體激光器的結(jié)構(gòu)，有如圖（1）(a)所示的端泵浦方式和圖（1）(b)所示的側(cè)泵浦方式。從固體工作物質(zhì)來(lái)看，有圓柱形和板條狀兩種。端泵浦方式因半導(dǎo)體激光模式與固體工作物質(zhì)中的激光振蕩模式匹配良好，所以“泵”與激光器之間的耦合效率高。這種激光器的閾值低、效率高，但輸出功率受到單個(gè)激光二極管輸出功率的限制。而利用半導(dǎo)體激光器陣列側(cè)泵浦固體工作物質(zhì)，雖然效率降低，但在脈沖或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，都能獲得較高的輸出功率。

圖（1） 半導(dǎo)體激光器泵浦固體激光器的結(jié)構(gòu)示意 (a) 端泵浦方式 (b) 側(cè)泵浦方式

2．可調(diào)諧固體激光器

固體激光器實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧，是固體激光器的重大進(jìn)展?？烧{(diào)諧固體激光器主要有兩類，一類是色心激光器，一類是用摻過(guò)渡族金屬離子的激光晶體制作的可調(diào)諧激光器。色心激光器的閾值低，既可連續(xù)工作，又可脈沖工作，很容易實(shí)現(xiàn)單模運(yùn)轉(zhuǎn)，并且光束質(zhì)量好。特別是調(diào)諧范圍可覆蓋(0.8?3.9)微米，這是其它可調(diào)諧激光器(如染料激光器、半導(dǎo)體激光器#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#)難以達(dá)到的。它在分子光譜學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、污染檢測(cè)、光纖通信、半導(dǎo)體物理等領(lǐng)域內(nèi)，有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前，已經(jīng)有工作于室溫的實(shí)用化商品。但是，色心激光器在使用過(guò)程中，仍感不太穩(wěn)定。與此相比，摻過(guò)渡族金屬離子的激光晶體制作的可調(diào)諧激光器，性能更加優(yōu)越。用于固體可調(diào)諧激光器的摻過(guò)渡族金屬離子的激光晶體主要有金綠寶石(Cr：BeAl2O3)、釓鈧鎵榴石(Cr：GSGG)、摻鈦藍(lán)寶石(Ti：Al2O3)等，其中以鈦藍(lán)寶石的進(jìn)展最突出，是目前性能最好的固體可調(diào)諧激光材料。

圖（2） 板條形固體激光器結(jié)構(gòu)示意圖

3．高功率固體激光器

高功率固體激光器主要是指輸出平均功率在幾百瓦以上的各種連續(xù)、準(zhǔn)連續(xù)及脈沖固體激光器，它一直是軍事應(yīng)用和激光加工應(yīng)用所追求的目標(biāo)。高功率固體激光器的研制有許多關(guān)鍵技術(shù)，其中最重要的是克服固體工作物質(zhì)中的熱效應(yīng)。從二十世紀(jì)七十年代起開始研制的板條形固體激光器，就是針對(duì)克服工作物質(zhì)中的熱分布及其引起的一系列如折射率分布、應(yīng)力雙折射等固有矛盾而提出的一種結(jié)構(gòu)方案，近幾年來(lái)，已有了重大的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)如圖（5—8）所示。它的特點(diǎn)是：面泵浦、面冷卻的板條狀介質(zhì)可實(shí)現(xiàn)均勻泵浦，折射率梯度不明顯；鋸齒光路可補(bǔ)償熱透鏡效應(yīng)；結(jié)構(gòu)對(duì)稱和正確的線偏振選擇可消除熱雙折射效應(yīng)。板條形固體激光器可用于各種固體工作物質(zhì)，也可以有多種不同的利用板條的光路方案。