DPL中不對(duì)稱(chēng)熱效應(yīng)研究.pdf

1、在實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)激光器的輸出光斑形狀常常不對(duì)稱(chēng)。根據(jù)對(duì)稱(chēng)性原理可知,物理?xiàng)l件出現(xiàn)了不對(duì)稱(chēng),不對(duì)稱(chēng)的熱效應(yīng)就是影響因素之一,為指導(dǎo)實(shí)際實(shí)驗(yàn)和研究,本文研究了不對(duì)稱(chēng)熱效應(yīng)對(duì)激光光斑形狀的影響。激光器的輸出光分布主要由激光器的增益和損耗兩部分來(lái)決定,同時(shí)增益和損耗之間又相互聯(lián)系。
　　 論文中采用泊松方程的積分解來(lái)計(jì)算溫度分布,使用基爾霍夫衍射積分計(jì)算光強(qiáng)分布和場(chǎng)相位分布。文中討論了三種泵浦光:圓形高斯光、橢圓高斯光和平項(xiàng)高斯光,即三種

2、不同的增益分布。DPL激光器中存在三個(gè)軸:泵浦源LD輸出光的軸線(xiàn)、工作晶體的軸線(xiàn)和諧振腔的軸線(xiàn),在實(shí)際中這三個(gè)軸線(xiàn)不可能完全重合。
　　 當(dāng)泵浦光軸線(xiàn)與晶體軸線(xiàn)一致時(shí),通過(guò)泊松方程的積分解,計(jì)算出自由邊界的溫度分布,把晶體的熱效應(yīng)等效成薄透鏡,薄透鏡對(duì)振蕩光起到相位調(diào)制作用,這種相位調(diào)制作用可以通過(guò)相移分布來(lái)描述,并由菲涅爾-基爾霍夫衍射積分迭代法,得到輸出光強(qiáng)分布和光場(chǎng)的相位分布,即得到光斑的形狀；對(duì)于不對(duì)稱(chēng)的溫度分布,同理可

3、以得到光斑的形狀。當(dāng)泵浦光軸線(xiàn)與晶體軸線(xiàn)存在一定夾角時(shí),這種情況的溫度計(jì)算也進(jìn)行了討論。
　　 論文提出了一個(gè)描述光斑形狀的偏圓度,它基于最小二乘法圓擬合計(jì)算。并討論了在特定的溫度分布下,不同諧振腔長(zhǎng)、不同泵浦功率時(shí),偏圓度的變化。發(fā)現(xiàn)特定的溫度分布下,不同腔長(zhǎng)對(duì)偏圓度的影響較大,在研究的范圍內(nèi),偏圓度先增大后減?。徊煌闷止β蕦?duì)偏網(wǎng)度的影響較小,在研究范圍內(nèi),偏圓度的值在100以?xún)?nèi)。它對(duì)激光器的設(shè)計(jì)和調(diào)試起到了一定的指導(dǎo)作用。