Trong nghiên cứu quang phổ thì ngoài yêu cầu công suất cao của tia laser tập trung trong miền không gian hẹp thì tính đồng đều trong phân bố năng lượng của chùm tia hay chúng ta gọi là đặc trưng mode ngang của tia laser là rất quan trọng và cần được đặc biệt chú ý. Theo thiết kế của nhóm nghiên cứu thì với phin lọc không gian, như trên Hình 3.3, cho phép thay đổi không gian kích hoạt trên thanh hoạt chất đồng thời giới hạn kích thước chùm laser phát. Điều đó đồng nghĩa với việc chúng ta hoàn toàn chủ động trong việc lựa chọn thông số kích thước chùm tia và góc mở chùm tia của xung laser phát ra. Thực tế, khi công suất đèn bơm là quá cao trong tinh thể sẽ sảy ra hiệu ứng thấu kính nhiệt và hiệu ứng đó còn rõ nét hơn trên tinh thể nhân tần KTB hay BBO sẽ làm giảm hiệu suất lượng tử của quá trình phát xạ kích thích hoặc làm hoảng tinh thể nhân tần. Do đó, việc điều chỉnh được miền hoạt động của hoạt chất trong BCH là rất hiệu quả và cho phép tăng ngưỡng năng lượng phát của nguồn laser.
Trong Hình 3.3 dưới đây là hình ảnh phân bố năng lượng - mode ngang và kích thước chùm tia laser phát tại bước sóng 532 nm với tần số hoạt động 6 Hz. Tuy nhiên khi tăng công suất bơm hoặc mở rộng chùm tia chúng ta sẽ gặp tình huống mode laser không còn là TEM 00 nữa và chùm tia sẽ có phân bố năng lượng không còn là dạng Gauss như mong muốn.
Gương phản xạ 100% Phin lọc không gian
Gương ra BBO
Tinh thể Nd:YAG & đèn flash đặt trong buồn làm mát mát
A B
Hình 3.3. Trong hình A trường hợp kích thước chùm tia ~ 4 mm tương đương góc mở 2,5 mrad và trong hình B là trường hợp kích thước chùm tia ~ 1 mm tương ứng với góc mở
chùm tia dưới 1 mrad.