图3.3 椭圆形聚光腔
4）光学谐振腔
反射镜是固体激光器非常重要的构成成员，反射镜的主要作用是通过保持激光的连续振荡形式来完成激光发生，而且对于光束的振动方向以及频率予以约束，从而达到激光的高性能指标参数 。
5）冷却与滤光系统
这一部分是激光器中最不可或缺的辅导设备 。由于固体激光器在发生作用时容易造成非常剧烈的热效应，故一般必须使用冷却的方法 。为了使得激光器和其他构件的安全，我们一般都是通过对工作物质、泵浦系统以及聚光腔的降温冷却来实现对其的保护作用 。现在的冷却有液体、气体和传导三种方法，但是液体冷却法是现在最喜欢使用的一种 。在高单色性能的光获取过程中，滤光系统起了重要的作用，它的作用原理是能够把泵浦光中的大部分或者有影响的光能够成功的去除，从而能够获得高单色性能的光 。
3.2典型的固体激光器
随着这类技术多年的成长积累，现在固体激光器的类型更是各种各样都有，但是我们最经常使用的主要还是泵浦源为红宝石、掺钕钇铝石榴石和二极管的固体激光器以及可调谐固体激光器等这几类 。
3.2.1红宝石激光器（Cr3+:Al2O3）
红宝石是掺有少量Cr3+离子的蓝宝石（Al2O3），红宝石激光器的工作物质是红宝石晶体（Cr3+:Al2O3）, 其中Cr3+是发光的激活粒子，它属于三能级系统，决定着输出激光的光谱特性；而Al2O3是基质晶体[6] 。如下图3.4为红宝石中铬离子的能级结构 。
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这类激光器具有如下的优点：
1）激光器机械硬度大、稳定性较好，能够接受功率密度较大的激光，而且生产的光的尺寸也较大；
2）使用时间长，内存大，能够有大能量的激光发射；
3）激光频谱较大，能够轻易的获得高能量的单膜；
4）它的性能稳定、可以输出波长为400~760nm 的光 。
在我们实际的工程领域，这类激光器具有较好的市场，因为大多数的传感器能够响应的波长在可见光处，并且很多的稀土类四能级的工作波长也都是处于400~760nm附近 。
当然任何事物都有两面性，它也难免会有缺点：首先它是三能级的构造，因此它所需要构建的阈值较大；其次红宝石的特性目标对于温度非常的敏感；然后，对于它的激发频率比较低，这就导致了它能够长时间的工作；发散角输出通常在三到十毫弧这个范围内，稍微偏大 。
如下图3.5所示，这是我国首台红宝石激光器，这台激光器在光的激发形式上，处于世界级领先水平 。
3.2.2掺钕钇铝石榴石激光器（Nd3+:YAG）
这类是四能级系统的激光器，它的工作效率较高，使用时间长以及工作的阈值较低，输出的波长较低，所以能够长时间的进行工作 。
它的结构与前面那种激光器的构造根本上是一致的 。由于它的工作物质和与其对应的光泵不同，所以能够实现长时间的工作 。
这类激光器的晶体是以YAG为基础材质，混入适当的Nd3+共同组成了晶体结构 。这种晶体有许多优良特性，例如：热的传导效率较快，这样就对激光器的连续工作创造了非常好的基础；三价稀土离子的钇铝石榴石晶体具有1970℃的熔点，能够承受较大的辐射；它的荧光宽度仅为6.5cm，所以它的工作阈值较小；荧光量子的工作效率可近似接近于1，成为了现在的固体激光器内极其优秀的工作物质 。
它通常把氪灯当作是泵浦光源 。氪灯与氙灯的构造基本相同，区别是它的灯管内充有大气压为2到4的氪气 。
该一类晶体是属于四级能系统，它能够通过荧光发射而产生激光以及三价的稀土离子，图3.6所示为该类激光器的能级构造图 。
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