激光技术
激光技術
격광기술
LASER TECHNOLOGY
2011年
1期
94-98
,共5页
李隆%董武威%聂建萍%刘小建%史彭%许启明
李隆%董武威%聶建萍%劉小建%史彭%許啟明
리륭%동무위%섭건평%류소건%사팽%허계명
激光技术%脉冲固体激光器%热效应%瞬态温度场%解析分析
激光技術%脈遲固體激光器%熱效應%瞬態溫度場%解析分析
격광기술%맥충고체격광기%열효응%순태온도장%해석분석
为了研究脉冲半导体激光器端面抽运激光晶体产生的热效应,对激光晶体瞬态温度场以及热形变场进行解析分析与计算.考虑到脉冲LD出射光具有超高斯分布,且Nd:YAG晶体热传导符向同性的特点,利用热传导Poission方程得到了超高斯分布脉冲LD端面抽运Nd:YAG晶体瞬念温度场以及热形变场的一般解析表达式,定量分析了单脉冲抽运过程中超高斯抽运光光斑半径及超高斯阶次、脉冲宽度对Nd:YAG晶体瞬态温场的影响以及准热平衡状态温度场的时变特性.结果表明,当脉冲LD端面抽运光具有3阶超高斯分布、抽运功率为80W、脉冲频率为100Hz、脉宽为200μs、钕离子掺杂质量分数为0.01的Nd:YAG晶体瞬态温度场随抽运脉冲呈现出周期性分布,准热平衡状态的温度在25.5℃到29.2℃之间成锯齿形周期分布;晶体抽运面的热形变屠在0.13μm和0.19μm之间也呈现出周期性变化.该研究对于脉冲LD端面抽运全固态激光器热不敏谐振腔设计具有理论指导意义.
為瞭研究脈遲半導體激光器耑麵抽運激光晶體產生的熱效應,對激光晶體瞬態溫度場以及熱形變場進行解析分析與計算.攷慮到脈遲LD齣射光具有超高斯分佈,且Nd:YAG晶體熱傳導符嚮同性的特點,利用熱傳導Poission方程得到瞭超高斯分佈脈遲LD耑麵抽運Nd:YAG晶體瞬唸溫度場以及熱形變場的一般解析錶達式,定量分析瞭單脈遲抽運過程中超高斯抽運光光斑半徑及超高斯階次、脈遲寬度對Nd:YAG晶體瞬態溫場的影響以及準熱平衡狀態溫度場的時變特性.結果錶明,噹脈遲LD耑麵抽運光具有3階超高斯分佈、抽運功率為80W、脈遲頻率為100Hz、脈寬為200μs、釹離子摻雜質量分數為0.01的Nd:YAG晶體瞬態溫度場隨抽運脈遲呈現齣週期性分佈,準熱平衡狀態的溫度在25.5℃到29.2℃之間成鋸齒形週期分佈;晶體抽運麵的熱形變屠在0.13μm和0.19μm之間也呈現齣週期性變化.該研究對于脈遲LD耑麵抽運全固態激光器熱不敏諧振腔設計具有理論指導意義.
위료연구맥충반도체격광기단면추운격광정체산생적열효응,대격광정체순태온도장이급열형변장진행해석분석여계산.고필도맥충LD출사광구유초고사분포,차Nd:YAG정체열전도부향동성적특점,이용열전도Poission방정득도료초고사분포맥충LD단면추운Nd:YAG정체순념온도장이급열형변장적일반해석표체식,정량분석료단맥충추운과정중초고사추운광광반반경급초고사계차、맥충관도대Nd:YAG정체순태온장적영향이급준열평형상태온도장적시변특성.결과표명,당맥충LD단면추운광구유3계초고사분포、추운공솔위80W、맥충빈솔위100Hz、맥관위200μs、녀리자참잡질량분수위0.01적Nd:YAG정체순태온도장수추운맥충정현출주기성분포,준열평형상태적온도재25.5℃도29.2℃지간성거치형주기분포;정체추운면적열형변도재0.13μm화0.19μm지간야정현출주기성변화.해연구대우맥충LD단면추운전고태격광기열불민해진강설계구유이론지도의의.
