Affiliation of Author(s):
理学院
Key Words:
全固态激光器； 侧面泵浦； Nd:YAG 陶瓷； 瞬态热效应； 解析分析
Abstract:
为减弱脉冲激光二极管巴条侧面泵浦 Nd:YAG 陶瓷激光器热效应影响，提高谐振腔稳定性以及改善激光器性能，文中利用热传导理论对脉冲激光二极管巴条侧泵激光陶瓷产生的温升及热形变场进行了解析研究。依据脉冲激光二极管巴条侧面泵浦激光陶瓷工作状态分析，建立契合实际的热分析模型，通过热传导 Poisson 方程求解，得到单脉冲侧泵激光陶瓷泵浦时段与泵浦间期两个阶段温度场
与热形变场的一般解析表达式。定量地分析了脉冲二极管巴条侧面泵浦 Nd:YAG 陶瓷三维温场分布、重复脉冲泵浦过程中温度场分布，以及不同泵浦参数对温场的影响，定量分析了达到热动态平衡时泵浦面的热形变量。计算结果表明：当泵浦光功率为 60 W，重复频率为 100 Hz，束腰半径为 150 μm，钕离子掺杂质量分数为 1.0 % 时，Nd:YAG 陶瓷泵浦面产生 29.6 ℃ 的温升，泵浦面与通光面产生 0.95 μm和 0.99 μm 的热形变量。激光陶瓷温度场解析方法解决了使用数值分析法造成研究精确度不高的问题，该方法还可以应用到激光系统的其他热问题研究中，为减弱激光系统中的热问题提供了理论依据。
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