Affiliation of Author(s):
理学院
Key Words:
中文关键字：激光技术；脉冲固体激光器；热效应；瞬态温度场；解析分析，英文关键字：laser technique;pulsed solid-state laser; thermal
Abstract:
为了研究脉冲半导体激光器端面抽运激光晶体产生的热效应,对激光晶体瞬态温度场以及热形变场进行解析分析与计算.考虑到脉冲LD出射光具有超高斯分布,且Nd:YAG晶体热传导符向同性的特点,利用热传导Poission方程得到了超高斯分布脉冲LD端面抽运Nd:YAG晶体瞬念温度场以及热形变场的一般解析表达式,定量分析了单脉冲抽运过程中超高斯抽运光光斑半径及超高斯阶次、脉冲宽度对Nd:YAG晶体瞬态温场的影响以及准热平衡状态温度场的时变特性.结果表明,当脉冲LD端面抽运光具有3阶超高斯分布、抽运功率为80W、脉冲频率为100Hz、脉宽为200μs、钕离子掺杂质量分数为0.01的Nd:YAG晶体瞬态温度场随抽运脉冲呈现出周期性分布,准热平衡状态的温度在25.5℃到29.2℃之间成锯齿形周期分布;晶体抽运面的热形变屠在0.13μm和0.19μm之间也呈现出周期性变化.该研究对于脉冲LD端面抽运全固态激光器热不敏谐振腔设计具有理论指导意义.
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