4.3  双包层固体激光器的冷却技术的发展及其特点 14

4.4  双包层激光器的应用以及发展趋势 15

5  氧碘化学激光器（COIL) 16

5.1  氧碘化学激光器输出功率的发展介绍 16

5.2  氧碘化学激光器的组成以及原理 16

5.3  氧碘化学激光器的特点 18

5.4  氧碘化学激光器的应用以及发展趋势 18

结论 20

参考文献 21

致谢 22

1  引言  

1.1  固体激光器的简要论述

固体激光器的定义：以掺杂的玻璃、晶体等固体材料为工作物质的激光器称为固体激光器。自从19世纪60年代第一台固体激光器问世以来，激光器主要体现在三个方面的发展:一、新工作物质的涌现：从红宝石激光器，到钕玻璃和Nd:YAG激光器，然后到以陶瓷为基质的新型材料；二，泵浦源的进展：自最早的闪光灯，逐渐发展到弧光灯，最后发展到成熟的二极管泵浦的结构；三、工作物质结构的发展，从棒式结构开始，再到板条式发展到光纤式结构.

固休激光器的发展过程大致经历了四个历史阶段:上世纪60年代的迅速发展期；上世纪70年代的相对缓慢发展期；上世纪80年代的复苏期；上世纪90年代的持续发展期。

在激光器研究初期，固体激光器的输出功率很低，甚至不足1W。随着时间的推移、研究的进展，激光器的实验室水平输出功率逐渐增大，到了21世纪，多类激光器的输出功率已经步入千瓦级别，例如二极管泵浦激光器、氧碘固体激光器在2001年以后的输出功率已经进入千瓦级别，甚至十千瓦、百千瓦，相比于初期的小功率激光器，这类激光器统称为高功率激光器。它之所以被称为“高功率”只是相比于初期的激光器低输出功率值相比，没有固定的值可以参照。

2  二极管泵浦固体激光器

2.1  二极管泵浦固体激光器输出功率的发展介绍

最早的一台激光器，是通过气体放电灯为激励光源产生的，这种方式也是使用时间最长的一种激励方式。开始，Nd:YAG激光器的转换效率仅在1%-3%之间。随着二极管泵浦固体激光器（DPSSL）的出现，灯泵浦源的激光器逐渐被淘汰 。Nd:YAG激光器和传统的灯泵浦固体激光器比较,其可靠性能提高百倍，它的输出和转化效率能提高十倍。

1960年开始，美国着手研究全固态激光器，随之掀起了激光器研究的热潮；

1962年，首支GaAs激光二极管问世；

1963年，纽曼提出采用GaAs二极管泵浦Nd:CaWO 激光的增益介质设想，通过GaAs二极管辐射激发Nd:CaWO 获取了1.06uM的荧光输出；

1964年，美国林肯实验室（即LLNL）的Keys、Quist两位科研专家，在4.2K的温度条件下，研制了GaAs半导体激光器，这就是第一台二极管激光器；

1968年，麦道公司Ross通过GaAs激光二极管泵浦，制造了第一台Nd:YAG激光器；

1971年，在25摄氏度下，OsterMayer等人研制出了激光二极管泵浦的Nd:YAG激光器，在1064nM的波长下输出功率达到1.4MW；

从二十世纪六十年代初到七十年代末，泵浦源LED和LD技术发展不成熟，二极管泵浦激光器在输出功率上在几MW的量级上起伏；

1980年以来，半导体激光器得到了迅速发展，采用二极管泵浦方式的激光器也逐渐增多；