光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2008年
11期
2120-2126
,共7页
李隆%董武威%史彭%甘安生
李隆%董武威%史彭%甘安生
리륭%동무위%사팽%감안생
固体激光器%侧面泵浦%Nd:YAG板务%热效应%解析分析
固體激光器%側麵泵浦%Nd:YAG闆務%熱效應%解析分析
고체격광기%측면빙포%Nd:YAG판무%열효응%해석분석
为解决激光二极管阵列侧泵浦激光板条引起的热效应问题,通过对侧泵浦板条温度场与热形变场分布的解析研究以及对激光二极管阵列侧泵浦激光板条工作状态的分析,建立了符合实际情况的热模型,提出了求解Poisson方程的新方法,得到了侧泵浦板条温度场与热形变场的一般解析表达式.以Nd:YAG板条为例,分析了侧泵浦Nd:YAG板条温度场、热形变场的分布情况.并结合全固态激光器的设计需要,定量研究了激光二极管阵列取不同泵浦功率与不同泵浦光斑时Nd:YAG板条的温度场分布情况.计算结果表明:使用输出功率为 30 W的激光二极管阵列侧面泵浦Nd:YAG板条,若耦合到板条侧面的高斯光斑半径为150 μm、板条钕离子掺杂质量分数为 1.0%时.板条泵浦面具有102.3 ℃的最高温升,泵浦面与通光端面产生 1.54 μm和2.66 μm的最大热形变量.激光板条温度场解析方法解决了使用数值分析法造成研究精确度不高的问题,该方法还可以应用到激光系统的其他热问题研究中,为减弱激光系统中的热问题提供理论依据.
為解決激光二極管陣列側泵浦激光闆條引起的熱效應問題,通過對側泵浦闆條溫度場與熱形變場分佈的解析研究以及對激光二極管陣列側泵浦激光闆條工作狀態的分析,建立瞭符閤實際情況的熱模型,提齣瞭求解Poisson方程的新方法,得到瞭側泵浦闆條溫度場與熱形變場的一般解析錶達式.以Nd:YAG闆條為例,分析瞭側泵浦Nd:YAG闆條溫度場、熱形變場的分佈情況.併結閤全固態激光器的設計需要,定量研究瞭激光二極管陣列取不同泵浦功率與不同泵浦光斑時Nd:YAG闆條的溫度場分佈情況.計算結果錶明:使用輸齣功率為 30 W的激光二極管陣列側麵泵浦Nd:YAG闆條,若耦閤到闆條側麵的高斯光斑半徑為150 μm、闆條釹離子摻雜質量分數為 1.0%時.闆條泵浦麵具有102.3 ℃的最高溫升,泵浦麵與通光耑麵產生 1.54 μm和2.66 μm的最大熱形變量.激光闆條溫度場解析方法解決瞭使用數值分析法造成研究精確度不高的問題,該方法還可以應用到激光繫統的其他熱問題研究中,為減弱激光繫統中的熱問題提供理論依據.
위해결격광이겁관진렬측빙포격광판조인기적열효응문제,통과대측빙포판조온도장여열형변장분포적해석연구이급대격광이겁관진렬측빙포격광판조공작상태적분석,건립료부합실제정황적열모형,제출료구해Poisson방정적신방법,득도료측빙포판조온도장여열형변장적일반해석표체식.이Nd:YAG판조위례,분석료측빙포Nd:YAG판조온도장、열형변장적분포정황.병결합전고태격광기적설계수요,정량연구료격광이겁관진렬취불동빙포공솔여불동빙포광반시Nd:YAG판조적온도장분포정황.계산결과표명:사용수출공솔위 30 W적격광이겁관진렬측면빙포Nd:YAG판조,약우합도판조측면적고사광반반경위150 μm、판조녀리자참잡질량분수위 1.0%시.판조빙포면구유102.3 ℃적최고온승,빙포면여통광단면산생 1.54 μm화2.66 μm적최대열형변량.격광판조온도장해석방법해결료사용수치분석법조성연구정학도불고적문제,해방법환가이응용도격광계통적기타열문제연구중,위감약격광계통중적열문제제공이론의거.
