Твердотельные лазеры с диодной накачкой (DPSS) — это захватывающий новый инструмент для OEM-приложений, который сочетает в себе качество луча газового лазера и небольшой размер и эффективность диодного лазера с однолинейным выходом в синем (457 нм), зеленом (532 нм) или инфракрасный (1064 нм).

Лазеры Dream Lasers DPSS, показанные на рисунке ниже, начинаются со стандартного диодного лазера, работающего на длине волны 808 нм. Выходной сигнал этого лазера фокусируется на небольшой микросхеме YAG или ванадата, легированного неодимом (среда генерации), производящего лазерный сигнал с длиной волны 914 нм или 1064 нм, в зависимости от базовой конфигурации. Для получения синего или зеленого света в резонатор лазера вставляется кристалл, удваивающий частоту. Наконец, для увеличения и коллимации луча добавлена ​​внерезонаторная оптика для формирования луча.

Зеленый лазер также является основным цветом и эстетически привлекателен. Из-за этого он широко используется в лазерных шоу и в качестве сценического освещения. Источники зеленого лазерного света также популярны в медицинских устройствах и биологических исследованиях. В последние годы твердотельные лазеры с диодной накачкой (DPSS) стали привлекательной альтернативой ионно-аргоновым лазерам с воздушным охлаждением и зеленым гелий-неоновым (He-Ne) лазерам во многих приложениях. Лазеры DPSS, которые, в зависимости от конфигурации, производят излучение в инфракрасном (1064 нм) или зеленом (532 нм) диапазоне, сочетают высокую выходную мощность с длительным сроком службы. Они демонстрируют превосходную стабильность выходного сигнала, исключительную чистоту режима,

Поперечные моды имеют вектор поля, нормальный к направлению распространения, и определяются геометрией резонатора лазера или волновода и любыми ограничивающими отверстиями. Волноводные моды характеризуются как ТЕ (поперечные электрические) с нормалью электрического вектора и ТЕ (поперечные магнитные) с нормалью магнитного вектора. Как правило, лазерные моды, которые не имеют граничных условий на стенке, обозначаются TEM (поперечный электрический магнит) с обоими векторами, нормальными к направлению распространения. Модой самого низкого порядка является гауссовский TEM00. Внешний вид, который принимают моды более высокого порядка, зависит от того, являются ли ограничивающие отверстия круглыми или прямоугольными. Три моды низшего порядка для резонатора с круговой симметрией показаны ниже.

Чем выше порядок моды, тем меньше диаметр пучка (для данной геометрии), меньше расходимость и меньше значение M ² (M ² = 1 для чистого пучка TEM _{00 ).} Чем выше порядок моды, тем равномернее поперечное сечение пучка. Лучи мод очень высокого порядка имеют цилиндрическую форму.

Выходные частоты лазера определяются несколькими факторами. Во-первых, полная длина волны определяется энергетической неопределенностью (уширением) лазерного перехода, которая определяет длину волны и общую ширину линии. Тем не менее, в любой данный момент только относительно небольшое число частот внутри этой общей огибающей могут колебаться. Эти «продольные моды» возникают из-за граничных условий, согласно которым в обычных двухзеркальных лазерах амплитуда волны должна быть равна нулю на поверхности зеркала (т. е. осциллирующая волна является стоячей волной).

n = Nc/2L

может работать, где c — скорость света, L — эффективная длина резонатора, N — целое число. Смежные моды обычно ортогонально поляризованы.

На приведенном ниже рисунке показана область генерации гелий-неонового лазера, работающего на длине волны 632,8 нм с расстоянием между резонаторами 23 см. Это приводит к разносу мод 640 МГц. Поскольку ширина кривой усиления (FWHM) составляет всего 1400 МГц, в любой момент времени могут работать только две продольные моды. Если бы лазер был в два раза длиннее, то одновременно могли бы работать четыре продольные моды.

Поскольку допустимые продольные моды зависят от длины резонатора, частота будет изменяться по мере изменения длины резонатора. В лазерах, где могут работать только несколько продольных мод, эти изменения вызовут флуктуации выходной мощности по мере того, как моды смещаются под кривой усиления.