針對(duì)準(zhǔn)三能級(jí)板條激光器報(bào)道了一種新的多物理場(chǎng)仿真模型。該模型基于泵浦光的吸收特性、熱力學(xué)以及激光的增益特性,對(duì)傳統(tǒng)的準(zhǔn)三能級(jí)計(jì)算模型進(jìn)行補(bǔ)充。模型考慮到激光的產(chǎn)生對(duì)增益介質(zhì)內(nèi)部物理場(chǎng)的影響,并基于多物理場(chǎng)之間的耦合關(guān)系給出一種新的收斂仿真方法。該模型適用于單端、雙端泵浦的激光諧振腔與放大器。 

【文章來(lái)源】：激光與紅外. 2020,50(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

二維矩形板條結(jié)構(gòu)示意圖

實(shí)際工作狀態(tài)下的板條介質(zhì)內(nèi)多個(gè)物理場(chǎng)之間互相耦合,模型建立的基礎(chǔ)就是物理場(chǎng)之間的耦合關(guān)系。圖2展示了部分物理場(chǎng)之間的耦合關(guān)系。通過(guò)耦合關(guān)系以及第2節(jié)的公式,我們可以搭建模型計(jì)算的流程圖,如圖3所示。圖3 模型計(jì)算流程圖

圖2 多物理場(chǎng)耦合關(guān)系為對(duì)該模型進(jìn)行分析,本文未對(duì)復(fù)雜的增益結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,如引言所說(shuō),復(fù)雜的結(jié)構(gòu)僅需對(duì)相應(yīng)的矩陣參數(shù)進(jìn)行修改即可。下面對(duì)Gilbert L.等人給出的邊緣泵浦Yb ∶YAG激光器模型[6]中的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)稍加修改,并以此為例對(duì)該模型進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)如圖4,系統(tǒng)采用雙端LD端面泵浦方式,泵浦光透過(guò)雙色鏡DM1,DM2入射到板條端面,雙色鏡的表面鍍有940 nm增透膜以及1030 nm高反膜。增益介質(zhì)為摻雜密度為2.2×1019/cm3的Yb ∶YAG晶體,晶體尺寸為8.5 mm(x)×2 mm(y)×30 mm(z)(寬×厚×長(zhǎng)),增益介質(zhì)的兩大面焊接有金屬熱沉,通過(guò)水冷機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行控制。M1和M2為諧振腔腔鏡,其中M1為反射鏡,鍍有1030 nm的高反膜,M2為半透半反鏡,輸出的激光通過(guò)功率計(jì)進(jìn)行接收。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光二極管端面抽運(yùn)Nd:YAG表層增益板條激光器[J]. 劉洋,唐曉軍,王喆,吳昌潔,趙鴻,周壽桓.  中國(guó)激光. 2016(10)
[2]傳導(dǎo)冷卻端面泵浦板條放大器波前畸變數(shù)值研究[J]. 劉亮,郭少鋒,陸啟生,許曉軍,陳金寶,劉澤金.  強(qiáng)激光與粒子束. 2009(07)
[3]高平均功率全固態(tài)激光器[J]. 周壽桓,趙鴻,唐小軍.  中國(guó)激光. 2009(07)
[4]高功率二極管角抽運(yùn)Yb:YAG板條激光器[J]. 柳強(qiáng),鞏馬理,陸富源,李晨,陳剛.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2005(12)
[5]固體激光器中的熱管理[J]. 周壽桓.  量子電子學(xué)報(bào). 2005(04)

博士論文
[1]二極管非均勻泵浦板條激光器研究[D]. 付星.清華大學(xué) 2012
[2]傳導(dǎo)冷卻端面泵浦板條放大器熱效應(yīng)研究[D]. 劉亮.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3111064