LD端面泵浦变热传导系数Nd:YAG晶棒温场特性

摘要：

为了解决激光二极管泵浦激光晶体产生的热效应问题,对激光晶体内的温升进行了解析分析与定量计算.通过对激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点的分析,建立了符合实际工作情况的热模型.考虑到晶体材料热传导系数受其宏观温度变化的影响,应用常数变易法以及特征函数法得到了变热传导系数Nd:YAG晶体棒在端面泵浦情况下温度场的一般表达式.定量计算了激光二极管超高斯分布泵浦光阶次、泵浦功率、光斑尺寸以及晶棒半径对其温度场分布的影响.研究结果表明:使用输出功率为60W的激光二极管端面泵浦掺钕离子质量分数1.0％的Nd:YAG晶棒,若耦合入射的3阶超高斯光束泵浦光斑半径为400 μm,晶棒半径为1.5mm,长度为8mm时,Nd:YAG棒内最大温升为343.9℃；而将其热导率视为定值时,晶体的最大温升只有222.7℃.研究结果为正确计算Nd:YAG 晶体温度场分布提供了方法,并为提高全固态Nd:YAG激光器性能提供了理论依据.

关键词：热效应、激光器、Nd、YAG棒、热传导系数、温度场分布

所属期刊栏目：41

分类号：TN248.1(光电子技术、激光技术)

资助基金：西安市科技局创新支撑项目CXY10156;陕西省工业攻关资助项目2008K05-15

在线出版日期：2012-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1174-1179