高功率二極管抽運(yùn)固體激光器的熱效應(yīng)分析.pdf

1、本文重點(diǎn)研究了不同工作參數(shù)條件下的高功率DPSSL的介質(zhì)熱效應(yīng)，以及重復(fù)脈沖輻照下的光學(xué)元件的熱效應(yīng)問(wèn)題。主要研究結(jié)果包括如下幾個(gè)方面：　　1、針對(duì)高功率LDA端面抽運(yùn)片狀激光器，采用有限單元法編制了介質(zhì)內(nèi)的三維溫度分布和熱致波面畸變的模擬程序，對(duì)不同激光介質(zhì)材料、不同介質(zhì)幾何尺寸和工作條件等情況計(jì)算出放大介質(zhì)內(nèi)的三維溫度分布和介質(zhì)溫升對(duì)被放大激光波前造成的熱光畸變，可反映出熱效應(yīng)對(duì)光束質(zhì)量的影響。　　2、詳細(xì)研究了環(huán)形LDA連續(xù)抽

2、運(yùn)激光棒中的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱效應(yīng)。從LDA抽運(yùn)源出發(fā)，采用光線追跡方法獲得激光棒中的抽運(yùn)光場(chǎng)分布，并據(jù)此獲得介質(zhì)內(nèi)的熱沉積分布，在此基礎(chǔ)上采用有限元方法計(jì)算了不同棒半徑、不同輸入功率等條件下工作物質(zhì)中的溫度分布和熱應(yīng)力分布。　　3、對(duì)高功率環(huán)形LDA重復(fù)脈沖抽運(yùn)棒狀激光(放大)器，采用光線追跡方法和有限元方法，分別計(jì)算出了抽運(yùn)過(guò)程中、抽運(yùn)空閑過(guò)程中以及不同抽運(yùn)頻率和占空比情況下棒內(nèi)的溫度分布、熱致雙折射和熱致波面畸變等?！　?、對(duì)重復(fù)周

3、期脈沖輻照下的圓形玻璃介質(zhì)中的溫升和熱致波面畸變進(jìn)行了深入研究。充分利用了激光脈沖的周期性特征，推導(dǎo)出穩(wěn)定周期運(yùn)行的光學(xué)元件上的溫升分布，以及由此帶來(lái)的對(duì)入射激光波前的熱畸變。特別的，我們針對(duì)鬼點(diǎn)位于光學(xué)元件表面中心點(diǎn)這種特殊情況，推導(dǎo)出周期溫升的解析表達(dá)式?！　?、開(kāi)發(fā)了一套研究環(huán)形LDA側(cè)面抽運(yùn)棒狀激光器熱效應(yīng)的計(jì)算分析軟件，可對(duì)不同工作物質(zhì)、不同工作條件、不同工作方式下的棒狀激光介質(zhì)內(nèi)的三維穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度分布、熱應(yīng)力分布、熱退偏