高功率二極管抽運固體激光器的熱效應分析.pdf

1、本文重點研究了不同工作參數(shù)條件下的高功率DPSSL的介質熱效應，以及重復脈沖輻照下的光學元件的熱效應問題。主要研究結果包括如下幾個方面：　　1、針對高功率LDA端面抽運片狀激光器，采用有限單元法編制了介質內的三維溫度分布和熱致波面畸變的模擬程序，對不同激光介質材料、不同介質幾何尺寸和工作條件等情況計算出放大介質內的三維溫度分布和介質溫升對被放大激光波前造成的熱光畸變，可反映出熱效應對光束質量的影響。　　2、詳細研究了環(huán)形LDA連續(xù)抽

2、運激光棒中的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱效應。從LDA抽運源出發(fā)，采用光線追跡方法獲得激光棒中的抽運光場分布，并據(jù)此獲得介質內的熱沉積分布，在此基礎上采用有限元方法計算了不同棒半徑、不同輸入功率等條件下工作物質中的溫度分布和熱應力分布。　　3、對高功率環(huán)形LDA重復脈沖抽運棒狀激光(放大)器，采用光線追跡方法和有限元方法，分別計算出了抽運過程中、抽運空閑過程中以及不同抽運頻率和占空比情況下棒內的溫度分布、熱致雙折射和熱致波面畸變等。　　4、對重復周

3、期脈沖輻照下的圓形玻璃介質中的溫升和熱致波面畸變進行了深入研究。充分利用了激光脈沖的周期性特征，推導出穩(wěn)定周期運行的光學元件上的溫升分布，以及由此帶來的對入射激光波前的熱畸變。特別的，我們針對鬼點位于光學元件表面中心點這種特殊情況，推導出周期溫升的解析表達式?！　?、開發(fā)了一套研究環(huán)形LDA側面抽運棒狀激光器熱效應的計算分析軟件，可對不同工作物質、不同工作條件、不同工作方式下的棒狀激光介質內的三維穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度分布、熱應力分布、熱退偏