Tm:YAG激光器晶體溫度場三維數(shù)值模擬
本文選題:Tm + YAG激光器; 參考:《應(yīng)用激光》2017年03期
【摘要】:為提高Tm:YAG激光器輸出效率,設(shè)計(jì)了冷卻和輔熱相結(jié)合的LD側(cè)面泵浦耦合結(jié)構(gòu),考慮泵浦光分布建立了晶體棒溫度場三維理論模型進(jìn)行模擬計(jì)算,分析了輔熱情況下晶體棒的溫度特性及溫度梯度產(chǎn)生的熱透鏡效應(yīng),計(jì)算了泵浦功率和LD激光光束參數(shù)對晶體溫度場的影響。模擬結(jié)果表明,高功率泵浦條件下晶體棒產(chǎn)生很強(qiáng)的熱效應(yīng),泵浦光分布參數(shù)影響晶體棒溫度分布并因此產(chǎn)生熱透鏡像差;端部輔熱可避免晶體光學(xué)面結(jié)露,實(shí)現(xiàn)激光器低溫高效運(yùn)轉(zhuǎn);高低溫過度區(qū)很小,對激光器結(jié)構(gòu)封裝無明顯影響;優(yōu)化泵浦冷卻結(jié)構(gòu)可一定程度改善熱效應(yīng)對激光器運(yùn)轉(zhuǎn)的影響。
[Abstract]:In order to improve the output efficiency of Tm:YAG laser, a LD side-pumped coupling structure combined with cooling and auxiliary heat was designed, and a three-dimensional theoretical model of temperature field of crystal rod was established to simulate and calculate the temperature field of the crystal rod considering the distribution of pump light. The temperature characteristics of the crystal rod and the thermal lens effect caused by the temperature gradient are analyzed. The effects of pump power and LD laser beam parameters on the temperature field of the crystal are calculated. The simulation results show that the temperature distribution of the crystal rod is affected by the parameters of the pump light distribution and the aberration of the thermal lens is produced under the condition of high power pump, and the end-part auxiliary heat can avoid the appearance of the optical surface of the crystal, and the temperature distribution of the crystal rod is affected by the parameters of the pump light distribution. The low temperature and high efficiency operation of the laser can be realized. The high and low temperature transition region is very small and has no obvious influence on the laser structure package. The optimized pump cooling structure can improve the influence of the thermal effect on the laser operation to a certain extent.
【作者單位】: 湖北工業(yè)大學(xué)太陽能高效利用湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心;湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院;
【分類號】:TN248
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,本文編號:1881696
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