固體激光器中熱效應(yīng)等效厚透鏡及其對(duì)光場(chǎng)的影響研究.pdf

1、固體激光器熱效應(yīng)的控制已經(jīng)成為激光器研究重點(diǎn)之一。激光晶體的熱效應(yīng)由晶體的熱耗、晶體自身的性質(zhì)以及晶體散熱方式共同決定。泵浦源的空間分布和晶體對(duì)泵浦光的吸收性質(zhì)決定了晶體穩(wěn)定工作時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng),進(jìn)而影響晶體等效熱透鏡,泵浦光在晶體中的分布和振蕩光在諧振腔中的分布。
　　 人們往往采用等效透鏡的方法研究熱效應(yīng),該方法簡(jiǎn)便,直觀性強(qiáng),易采用解析方式進(jìn)行研究,但在熱溫度空間分布較為復(fù)雜的晶體中很難用單一透鏡來(lái)描述熱透鏡的狀況,采用單一

2、等效透鏡法研究的結(jié)果與實(shí)際相差太遠(yuǎn)。
　　 針對(duì)上述情況,本文提出了小步長(zhǎng)分段法進(jìn)行熱效應(yīng)研究,為此研究了大功率泵浦激光器時(shí)激光晶體的溫度分布,并通過(guò)熱彈性理論分步計(jì)算了晶體的熱透鏡效應(yīng),通過(guò)研究討論基模高斯光束的q參數(shù)在晶體熱透鏡效應(yīng)作用下的變化規(guī)律分析晶體熱效應(yīng)對(duì)泵浦光的影響,應(yīng)用自洽場(chǎng)理論分析晶體熱效應(yīng)對(duì)諧振腔內(nèi)振蕩光光束半徑分布及輸出光束腰半徑的影響。
　　 本文采用了仿真法進(jìn)行研究。結(jié)果表明,在大功率泵浦半導(dǎo)體

3、激光器時(shí),泵浦光功率越大,泵浦光光束半徑越小,晶體摻雜濃度越大,晶體的熱效應(yīng)越明顯,工作時(shí)的熱透鏡焦距越小,等效光組的主點(diǎn)位置越靠近泵浦端面,對(duì)泵浦光在晶體內(nèi)傳輸和振蕩光在諧振腔內(nèi)傳輸?shù)膮R聚作用越大。
　　 文章在分析晶體熱效應(yīng)對(duì)諧振腔內(nèi)振蕩光影響時(shí),得出分段計(jì)算晶體熱效應(yīng)時(shí),不斷減小計(jì)算步長(zhǎng),輸出光的束腰半徑將會(huì)趨向于一恒定值,這一點(diǎn)在理論上是正確的,可以為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)及研究工作提供一定的參考價(jià)值。
　　 此外,本文提出