Affiliation of Author(s):
理学院
Key Words:
Tm∶YAG晶体，热效应，热应力，热形变，有限元分析，光束条件
Abstract:
根据激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点的分析，建立了激光二极管端面泵浦Tm∶YAG晶体棒热模型，利用热传导理论，用有限元分析法对晶体棒的温度场、热应力场和端面形变量进行了数值计算。分析了激光能量分布不同的激光光束（圆形高斯光斑、椭圆形高斯光斑、圆形平顶光斑、方形平顶光斑）、泵浦光斑半径、Tm3+掺杂浓度对激光棒内部温度场分布及端面形变量的影响，并绘制三维分布图。结果表明，在稳定状态下，若激光二极管泵浦功率为30 W、泵浦光斑半径为400μm时，掺杂浓度为3.5at.%的Tm∶YAG晶体棒泵浦面的最高温升为124.55℃,其泵浦面的最大应力为246 MPa,沿晶体z轴最大应力为209 MPa,泵浦面最大热形变量为0.888μm。该研究为实现Tm∶YAG激光器的设计提供了理论指导。
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