Láser de disco

Un láser de disco o espejo activo (Fig. 1) es un tipo de láser de estado sólido bombeado por diodos caracterizado por un disipador de calor y una salida de láser que se realizan en lados opuestos de una capa delgada de medio de ganancia activa . [1] A pesar de su nombre, los láseres de disco no tienen que ser circulares; también se han probado otras formas. El grosor del disco es considerablemente más pequeño que el diámetro del rayo láser.

Los conceptos de láser de disco permiten potencias máximas y medias muy altas [2] debido a su gran área que conduce a densidades de potencia moderadas en el material activo.

Inicialmente, los láseres de disco se llamaban espejos activos porque el medio de ganancia de un láser de disco es esencialmente un espejo óptico con un coeficiente de reflexión mayor que la unidad. Un espejo activo es un amplificador óptico de doble paso en forma de disco delgado .

Los primeros espejos activos se desarrollaron en el Laboratorio de Energética Láser (Estados Unidos). [4] El láser de Nd:YAG de disco bombeado por diodo escalable se había propuesto en [5] en la configuración de espejo activo de Talbot. [6]

Luego, el concepto fue desarrollado en varios grupos de investigación, en particular, la Universidad de Stuttgart (Alemania) [7] para vidrios dopados con Yb:.

En el láser de disco , el disipador de calor no tiene que ser transparente, por lo que puede ser extremadamente eficiente incluso con un gran tamaño transversal del dispositivo (Fig.1). El aumento de tamaño permite escalar la potencia a muchos kilovatios sin modificar significativamente el diseño. [8]

Figura 1. Un láser de disco bombeado ópticamente (espejo activo).
Figura 2. Una configuración de láser de disco (espejo activo) presentada en 1992 en la conferencia SPIE . [3]
Fig. 3. Rayo de rebote de ASE en un láser de disco
Fig. 4. Láser de disco descubierto y con capuchón no dopado. [12]
Fig. 5. Límite superior de pérdida en el que todavía se puede alcanzar la potencia de salida de un láser de un solo disco. La línea discontinua corresponde al disco descubierto; la curva sólida gruesa representa el caso con tapa sin dopar. [12]