在传统的三镜腔中，激光晶体放在短臂处以实现紧聚焦。这样的腔型，一般得到晶体表面激光腰斑半径为×10m量级。当半导体泵浦功率增大时，其结构也发生了变化。经过准直-聚焦系统后，p往往在100m多量级，很难使p≤o（p、o分别为泵浦光和振荡光的腰斑半径）.如OptoPowerCorporation公司生产的OPC-B015-808-FCTS激光器，激光由光纤输出，芯径600m.假设通过2∶1光学系统，得到p=150m.

　　在这种情况下，p>o。TYFan3曾指出，要实现端面泵浦激光器的高效的基模运转，必须使泵浦光斑半径小于或等于基模光斑半径（这就是所谓的模式匹配）.因此，必须重新设计激光腔，使之能满足模式匹配。作者认为，将激光晶体放在三镜腔的长臂内，可解决这一问题。对所示结构用ABCD矩阵理论来分析。

　　计算时取晶体长度为5mm，折射率1.82，激光波长1064nm.取入射角=7°，腔镜M2曲率半径R=25mm.设所示三镜腔为腔型2，为了对比，将相同情况但晶体放在短臂内的三镜腔设为腔型1.具体计算不在此赘述，得到计算结果表1（1、3分别表示腔镜M1、M3上的光斑半径，G为稳区判别参量，t代表子午，s代表弧矢）求得腔镜M1、M3上光斑半径随腔长变化分别如、所示。腔镜M1上光斑半径较大，为一百多m量级；腔镜M3上光斑半径只有十几到几腔型2中腔镜M1上光斑大小随腔长的变化m量级。由于凹面镜倾斜放置，会在腔内引入象散。

　　从以上分析中不难发现：对泵浦光斑较大的情况，采用激光晶体放在长臂内的三镜折叠腔时，可使激光光斑尺寸达到与泵浦光斑相当的量级，从而使泵浦光与激光较好地匹配，并且增大了模体积，还可实现输出镜面上自动象散补偿。文献4中采用的半导体激光器为OPC-A020-mmm-CS，输出功率可达20W.经过光束整形技术后，泵浦光腰斑尺寸为170m×155m.激光器采用三镜折叠腔，晶体放在长臂内。长臂长约70mm，短臂长约12～13mm，凹面镜曲率半径为25mm，得到晶体内光斑尺寸165m左右。这正是一个很好的例证。同样的例子可见文献5.

　　激光器的效率通过计算，针对较大功率半导体泵浦情况，作者提出的腔型结构能够满足模式匹配。但是对激光器的阈值、效率有何影响呢以典型的四能级系统Nd∶YAG激光器为例来说明。

　　在纵向泵浦下，设泵浦光和振荡光均为TEM00模，归一化空间分布函数分别为rp（r，z）、（r，z），则有rp（r，z）=2exp（-z）2p<1-exp（-L）>exp（-2r2p）（1）（r，z）=2oLexp（-2r2o）（2）式中为激光晶体的吸收系数，L为晶体长度。

　　通过以上的分析、计算以及对文献的借鉴，在进行LD泵浦固体激光器的设计时可以遵循以下几条原则：1）对于泵浦为单条LD的小功率泵浦情况，经过各种准直-聚焦系统后，泵浦博山水泵光斑尺寸大约为几到几十m量级，宜采用结构紧凑的平―凹腔或晶体放在短臂内的三镜折叠腔。激光晶体靠近平面腔镜，或晶体的一个端面镀膜作为一个腔镜；如果需要进行倍频，一般选择腔内倍频，倍频晶体靠近激光晶体。输入镜需镀双色膜，对泵浦光高透、对激光高反。

　　2）对于大功率泵浦，泵浦源为二极管列阵或由列阵组成的块，经过光学系统后，泵浦光斑尺寸大约在一百多m量级。为了增大模体积，宜采用晶体放在长臂内的三镜折叠腔。激光晶体靠近平面输入镜，或晶体的一个端面镀膜作为一个腔镜。这种腔型，短臂内平面输出镜上激光光斑较小，只有十几到几十m量级。如果欲倍频，可将倍频晶体放在短臂内靠近平面输出镜处。

　　小结针对半导体较大功率泵浦时泵浦光斑较大情况，作者提出将晶体放在三镜折叠腔长臂内的解决办法。并通过矩阵理论和激光器速率方程理论，论证了这种腔型的优越性。同时对不同泵浦功率情况下选用什么腔型提出了一点看法。