端面泵浦DPL的热效应研究

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本文研究了端面泵浦条件下激光晶体的热效应。首先采用最简单的热效应处理模型—理想热透镜,讨论了热效应变化引起的谐振腔由稳定腔向非稳定腔的转化过程。这种转化主要表现为谐振腔损耗的激增。这种损耗的变化过程,不但与泵浦功率的变化有关,还和激光晶体的尺寸有关。为了更精确的分析热效应的影响,本文进一步研究了实际热效应的表现形式。通过有限元方法计算了不同泵浦光条件下晶体内温度分布的状态,在此基础上,给出了一般情况下非理想热透镜的表现形式,并用图示法进行了表示。通过与理想热透镜模型的对比,显示了实际热透镜和理想热透镜之间的差距。论文为了定量表示非理想热透镜对通过其中的高斯光所产生的负面影响,专门引入了一个参数——热效应影响因子,来反映非理想热透镜对不同的高斯光的影响程度。热效应对激光器的一个重要影响因素就是增加了谐振腔的损耗。论文的最后部分,专门研究了一般热效应情况下,热致激光损耗的估算方法。并且计算了激光器分别运行于基模和各低阶模时,谐振腔单程热致损耗的变化规律。研究发现,热效应影响因子随泵浦功率的增大而增大;当泵浦光半径变化时,影响因子先急剧增加,当泵浦半径到大约0.55时达到最大值,缓慢减小。谐振腔单程损耗随泵浦功率的增大而增大,随泵浦光半径的增大而减小。
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