采用設(shè)計(jì)靈活和低成本費(fèi)用相結(jié)合的方法將使激光增益介質(zhì)更加符合工程設(shè)計(jì)成本／效益的要求。美國(guó)加州斯坦福大學(xué)的科研人員正在探索把這些優(yōu)點(diǎn)用在功率放大固體激光器中，包括連續(xù)波和鎖模激光器，以減少激光吸收損耗，并致力于研究一種具有高導(dǎo)熱率和高效率及小量子缺泵浦譜帶的晶體基質(zhì)。
@Vu(XG MTUn3;c/ 該技術(shù)有許多應(yīng)用，包括從重力波探測(cè)使用的穩(wěn)定的高功率激光器到工業(yè)應(yīng)用及軍事目的的高平均功率激光器。為了實(shí)現(xiàn)高平均功率激光器，在陶瓷激光器設(shè)計(jì)靈活性方面已取得以下一些重大突破。
V \6]n2 E\C9|1) .導(dǎo)熱率和吸收長(zhǎng)度（截面）
t'ZWc\ rSrIEP,c' 在微芯片激光器研究中，為了減少晶體尺寸，必須使泵浦吸收達(dá)到最大。通常用Ｎｄ∶ＹＶＯ４材料制作微芯片激光器，因?yàn)檫@種材料比Ｎｄ∶ＹＡＧ材料有更大的吸收截面。在８０８ｎｍ波長(zhǎng)處，這種材料比Ｎｄ∶ＹＡＧ的吸收截面大６倍。然而，Ｎｄ∶ＹＶＯ４的導(dǎo)熱率很差，不到ＹＡＧ的一半。因此，當(dāng)用這種材料制作較大功率的激光器時(shí)，這顯然是一大瓶頸。目前，陶瓷燒結(jié)法使Ｎｄ∶ＹＡＧ的摻雜濃度大于６％原子濃度，因而使其吸收長(zhǎng)度能與Ｎｄ∶ＹＶＯ４的相媲美；又由于陶瓷Ｎｄ∶ＹＡＧ的導(dǎo)熱率明顯高于Ｎｄ∶ＹＶＯ４，所以這種材料已成為優(yōu)選對(duì)象。
U#U]Pt MeUaTJFEB .低量子缺的新泵浦帶
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Us5 增加Ｎｄ∶ＹＡＧ的摻雜濃度可使泵浦釹譜帶成為可能，使以往這些沒(méi)有足夠高吸收系數(shù)的譜帶有效地泵浦。在與波長(zhǎng)８０８ｎｍ處傳統(tǒng)泵浦相比，在波長(zhǎng)８８５ｎｍ處泵浦Ｎｄ∶ＹＡＧ是比較有利的，因?yàn)槟軠p少３０％的量子缺，能提高總效率和減少熱負(fù)載。業(yè)已證實(shí)，在８８５ｎｍ波長(zhǎng)處泵浦微芯片激光器具有５１％的斜坡效率；而相比之下，在８０８ｎｍ波長(zhǎng)處泵浦的斜坡效率只有４７％。提高斜坡效率能幫助固體激光器輸出更高的功率。
0:b2(^]bg *&f$K1p .縮短鎖模脈沖長(zhǎng)度
-ig6w.%lk 3N_"rNKD 人們對(duì)微機(jī)械加工用高平均功率的皮秒脈沖鎖模激光器給予了特別關(guān)注。為了產(chǎn)生短脈沖，鎖模振蕩要求有大增益帶寬（發(fā)射譜帶）；而高平均功率輸出要求高導(dǎo)熱率和使用二極管泵浦。Ｎｄ∶ＹＡＧ材料不適于這種應(yīng)用，這是因其發(fā)射光譜帶寬非常窄，且限制的脈沖寬度為 ～５ｐｓ。
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