نیاز به منابع لیزر سبز توان بالا در جوشکاری مس، محرکی برای توسعه لیزرهای دیسک هارمونیک دوم و لیزرهای فیبری بوده است که پرتوهایی در ناحیه طیفی ۵۱۵ تا ۵۳۲ نانومتر گسیل میکنند. دستیابی همزمان به توان بالا و عملکرد تک مدی در این لیزرها مشکل است. در حال حاضر، دانشمندان دانشگاه اشتوتگارت آلمان یک دستگاه لیزر دیسک نازک پیوسته (CW) ساخته اند که از تولید هارمونیک دوم برای دستیابی به توان خروجی ۴۰۳ وات در طول موج ۵۱۵ نانومتر با باریکه در حد پراش استفاده میکند. در این سیستم از یک توری موجبر آینه ای درون کاواکی برای پایدارسازی طول موج و باریک نمودن طیف لیزر استفاده شده است که در نتیجه آن بازده دو برابری %۷/۴۰ نسبت به توان دمش لیزر به دست آمده است.
پژوهشگران، لیزر را با دیسکی به ابعاد تقریبی، ضخامت ۱۳۰ میکرومتر و قطر ۱۵ میلیمتر، از جنس Yb:YAG با آلایش ۱۰ درصدی ایتربیوم که توسط شرکت Trumpf (شهر دیتزینگن در آلمان) آماده شده و بر روی یک چاه گرمایی الماس نصب شده بود و با دیودی با طول موج ۹۶۹ نانومتر دمش میشد ساختند. فرکانس نور بوسیله یک کریستال تری بورات لیتیم (LBO) با ابعاد ۴×۴×۱۵ میلیمتر که در داخل کاواک جاسازی شده بود دو برابر شد. تا توان ۳۰۰ وات باریکه، کیفیت پرتوی (M2) ۳۵/۱ یا کمتر را نشان میدهد. با افزایش توان در نقطه ای پرش ناگهانی در M2 تا بیشینه مقدار حدود ۹/۱ وجود دارد؛ پژوهشگران این پرش ناگهانی را به وابستگی توانی تغییرات تحمیلی حرارتی زاویه تطبیق فاز بحرانی نسبت میدهند. تنظیم موقعیت کریستال در توانهای بالای ۳۰۰ وات، کیفیت پرتو را بهتر کرد ولی کریستال LBO به اندازه کافی بزرگ نبود که اجازه ایجاد محدوده کامل تنظیم زاویه مورد نیاز برای استفاده بهینه از نور با فرکانس اصلی را بدهد. طبق گفته پژوهشگران، استفاده از یک کریستال بزرگتر یا یک کوره کریستالی اصلاح شده می‌تواند این مشکل را حل کند.
Source: http://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-52/issue-01/newsbreaks/green-thin-disk-laser-emits-400-w-cw-in-a-near-fundamental-mode.html