连续LD端面泵浦方片YAG/Yb∶YAG复合晶体热效应分析

摘要：

以激光二极管(LD)端面泵浦方形YAG/Yb∶YAG复合晶体为研究对象,采用有限元分析方法,并根据热传导理论以及连续LD端面泵浦方形YAG/Yb∶YAG的工作特点,系统分析了泵浦功率、YAG晶体厚度及截面尺寸对激光晶体温度、热应力及热形变的影响.计算过程中经光学耦合系统准直聚焦的泵浦光斑半径为400μm.研究结果表明:当Yb∶YAG晶体尺寸为 4 mm×4 mm×1 mm,YAG晶体厚度为 0.1 mm时,随着泵浦功率由 60W增加为 80 W,YAG/Yb∶YAG方片晶体内最高温升明显增大,由37.19℃变为82.92℃;当YAG晶体厚度由0mm增加为0.5 mm时,薄片晶体内最大热应力由26.93 MPa变为10.438 MPa,最高温升也随之降低了18.18℃,但由热应力产生的热形变基本保持不变.利用方片YAG/Yb∶YAG复合晶体能够有效降低激光晶体内最大热应力及最高温升,对全固态Yb∶YAG激光器的设计及高功率输出具有指导意义.

关键词：激光器、激光二极管、YAG/Yb∶YAG、热效应、复合晶体

所属期刊栏目：60

分类号：O434(光学)

资助基金：国家自然科学基金11705136

在线出版日期：2023-07-20（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：188-193