二十世紀八十年代以來，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．半導體激光器泵浦的固體激光器

半導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)點是：①能量轉換效率高。半導體激光器的電光轉換效率高達50％，遠遠高于閃光燈。半導體激光器的光譜線窄，并且可以通過改變其激活區(qū)成分和結構，或改變其工作溫度使中心波長和固體工作物質(zhì)吸收峰準確地重合。尤其是用半導體激光進行端面泵浦時，泵浦光與固體激光在空間上還可以很好地匹配。目前，半導體激光器泵浦的總體效率已達閃光燈泵浦固體激光器的四倍以上。②工作時產(chǎn)生的無功熱量少，介質(zhì)溫度穩(wěn)定，可制成全固化器件，消除振動的影響，激光譜線更窄，頻率穩(wěn)定性更好。③壽命長，結構簡單，使用方便。

半導體激光器泵浦固體激光器的結構，有如圖（1）(a)所示的端泵浦方式和圖（1）(b)所示的側泵浦方式。從固體工作物質(zhì)來看，有圓柱形和板條狀兩種。端泵浦方式因半導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激光二極管輸出功率的限制。而利用半導體激光器陣列側泵浦固體工作物質(zhì)，雖然效率降低，但在脈沖或連續(xù)運轉時，都能獲得較高的輸出功率。

圖（1） 半導體激光器泵浦固體激光器的結構示意 (a) 端泵浦方式 (b) 側泵浦方式

2．可調(diào)諧固體激光器

固體激光器實現(xiàn)可調(diào)諧，是固體激光器的重大進展?？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，很容易實現(xiàn)單模運轉，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、半導體激光器#p#分頁標題#e#)難以達到的。它在分子光譜學、化學動力學、污染檢測、光纖通信、半導體物理等領域內(nèi)，有重要的應用價值。目前，已經(jīng)有工作于室溫的實用化商品。但是，色心激光器在使用過程中，仍感不太穩(wěn)定。與此相比，摻過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)、摻鈦藍寶石(Ti：Al2O3)等，其中以鈦藍寶石的進展最突出，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構示意圖

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)、準連續(xù)及脈沖固體激光器，它一直是軍事應用和激光加工應用所追求的目標。高功率固體激光器的研制有許多關鍵技術，其中最重要的是克服固體工作物質(zhì)中的熱效應。從二十世紀七十年代起開始研制的板條形固體激光器，就是針對克服工作物質(zhì)中的熱分布及其引起的一系列如折射率分布、應力雙折射等固有矛盾而提出的一種結構方案，近幾年來，已有了重大的發(fā)展，其結構如圖（5—8）所示。它的特點是：面泵浦、面冷卻的板條狀介質(zhì)可實現(xiàn)均勻泵浦，折射率梯度不明顯；鋸齒光路可補償熱透鏡效應；結構對稱和正確的線偏振選擇可消除熱雙折射效應。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。