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從紅寶石到鈮摻雜晶體：二極體泵浦固態雷射的核心科技是什麼？
隨著科技日新月異，二極體泵浦固態雷射（DPSSL）作為一種新興的激光技術，由於其卓越的效率和Compact設計，逐漸在各方應用中佔據一席之地。這種技術主要基於將激光二極體用於為固態增益媒介（如紅寶石或鈮摻雜YAG晶體）提供能量，進而產生激光光束。以下是關於DPSSL的核心科技的深入探討。
核心技術介紹
對於二極體泵浦固態雷射而言，能量耦合的效率直接影響最終輸出的激光性能。通過調整激光二極體的波長以達到晶體中的最佳吸收係數，DPSSL能在較低的泵浦光子能量下運行，大幅提高了整體的能量轉換效率。
相比於高強度放電燈，DPSSL憑藉其更高的功率密度，使得整體設計更加小型化，能源損失也降到最低。
耦合技術與光束性能
高功率激光二極體通常以條狀形式製造，其中包含多個單一條狀激光二極體彼此相鄰。透過技術手段，將激光束通過特定聚光鏡對準晶體，顯著提升了光束的亮度，繼而改善光束的質量及延長了二極體的使用壽命。
這一技術不僅通過快速的光軸校準使得激光束更加精準，還能在長距離上減少衍射影響，保持光束的高強度及穩定性。
現今主流的DPSSL應用
532奈米的綠色激光筆是目前最常用的DPSSL之一。將808奈米的紅外線激光二極體用於泵浦鈮摻雜YAG或鈮摻雜YVO4晶體時，可產生1064奈米的激光波長，隨後再透過KTP晶體進行頻率倍增生成532奈米的光束。這種綠色DPSSL的效率約為20%，在最優條件下甚至可達35%。
DPSSL與二極體激光的比較
雖然DPSSL與單純的二極體激光都是固態激光技術，但兩者各有優缺點。DPSSL的光束質量通常比較高，並能達到極高的輸出功率，而二極體激光的成本則相對更低，且運行及模塊化性能更為靈活。透過合理的設計，這些激光技術各自在不同的專業領域扮演著不可或缺的角色。
儘管DPSSL在性能上具有優勢，但在價格及能源效率方面，二極體激光則顯然更具吸引力。
未來展望與挑戰
隨著對高功率DPSSL的需求不斷增加，對於提升其效率的研究也在進行中。特別是新型的波長鎖定二極體泵浦源的發展，使得DFSSL的激光效率和光譜特性顯著改善。
這些技術的進步不僅意味著更高的性能，還將降低激光技術的整體運行成本。
結語
二極體泵浦固態雷射以其高效和小型化的特性正在不斷擴展其應用範圍，從工業生產到日常生活皆有涉及。這樣的科技進步是否將會影響未來激光技術的發展方向呢?
