LD泵浦ND:YAG固体激光器热效应分析及简化传播圆理论应用的研究

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激光二极管(LD)泵浦的激光器是最为常用的固体激光器之一,本文详细阐述了LD泵浦Nd∶ YAG固体激光器的一些基本特性,以及固体激光器中热效应的产生、散热方法以及研究历程和现状。利用传播圆理论,分析了激光器谐振腔的特性。对有热透镜的谐振腔,几何图解了谐振腔的各个参数,单纯依靠σ圆便可以得到腔内任意处的光斑尺寸、共焦参数等。取平平腔中的热透镜为例,分析了腔镜在经过透镜后的传播圆转化过程,即热透镜下σ圆的变换及特性,分析了在平平腔中对于不同热透镜焦距的自适应方法。  为分析端面泵浦Nd∶ YAG固体激光器中激光器的热透镜效应,我们从激光器的温场分布出发,利用ANSYS进行模拟。文中给出了在600mw和6w的泵浦功率时的温场分布,在端面中心处的温度分别为127摄氏度和29摄氏度。也观察分析了不同时间、不同冷却边界条件下激光晶体的温场分布。对板条激光器进行了热分析,并利用简化传播圆方法给出了对于板条激光器热透镜效应的自适应方案。  利用简化传播圆理论对有热透镜焦距的谐振腔进行分析以及利用ANSYS对于激光晶体的温场分布进行模拟以及分析,对激光器的发展提供了很大的帮助,也为激光器热效应的分析提供理论支持,也可以为自适应热透镜焦距提供一些设计思路。
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