全固态激光器中掺Nd3+离子激光晶体热效应的研究

史彭; 李隆; 甘安生; 李东亮; 白晋涛

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全固态激光器中掺Nd3+离子激光晶体热效应的研究

史彭 , 李隆 , 甘安生 , 李东亮 , 白晋涛

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引用本文:

Citation:

全固态激光器中掺Nd3+离子激光晶体热效应的研究

1.
西安建筑科技大学, 理学院, 西安, 710055;
2.
西安交通大学, 电子与信息工程学院, 西安, 710049;
3.
西北大学, 光子学与光子技术研究所, 西安, 710069

作者简介: 史彭(1956- ),男,教授,从事强激光器热分析、集成电路热分析等方面的研究工作.E-mail:pshi56@sohu.com.

中图分类号: TN248.1

Thermal effect research of Nd3+ doped laser crystals in end-pumped all-solid-state lasers

1.
Faculty of Science, Xi'an University of Architecture Technology, Xi'an 710055, China;
2.
School of Electronic Information Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China;
3.
Institute of Photonics Photo-Technology, Northwest University, Xi'an 710069, China
CLC number: TN248.1

摘要: 激光晶体吸收激光二极管的泵浦光能量,产生激光振荡的同时有相当一部分泵浦光能量会转变为激光晶体的热量并耗散在晶体内,产生的热效应严重影响到激光器的性能和品质。通过对于激光晶体端面泵浦方式的分析,利用半解析热分析方法得出了晶体内部温度场和热形变场的计算方法,并对几种典型的掺Nd3+离子晶体的温度场和端面热形变场及其产生差异的原因进行了定量分析。研究方法和得出结果可以应用到内有热源、具有轴对称形式的模型中,对于激光二极管泵浦的全固态激光器的设计提供基础理论的铺垫。
- 全固态激光器 /
- 温度场和热形变场 /
- 半解析热分析 /
- 端面泵浦 /
- 掺Nd3+离子激光晶体
Abstract: In diode pumped all-solid-state laser system laser crystal absorbing diode pumped energy will generate laser oscillation,simultaneously quite a part of pump energy will be translated into heat which is dissipated inside crystal.The thermal phenomena induced thermal effects seriously influence laser's performance and quality.According to laser crystal end-pumping mode analysis,laser crystal's interior temperature field and thermal distortion field calculation means are obtained by semi-analytical thermal analysis method.Under the same working conditions several typical Nd-ion doped laser crystal's temperature field and end face thermal distortion field as well as reasons of discrepancy are quantitatively analyzed.The analysis method and research results can also be applied to analyze temperature field and thermal distortion field of inner thermal source with axis-symmetrical profile models.The work will supply theory groundwork for design of diode pumped all-solid-state lasers.
- all-solid-state laser /
- temperature field and thermal distortion field /
- semi-analytical thermal analysis method /
- end pumped /
- Nd-ion doped laser crystal

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全固态激光器中掺Nd3+离子激光晶体热效应的研究

作者简介: 史彭(1956- ),男,教授,从事强激光器热分析、集成电路热分析等方面的研究工作.E-mail:pshi56@sohu.com

1. 西安建筑科技大学, 理学院, 西安, 710055;
2. 西安交通大学, 电子与信息工程学院, 西安, 710049;
3. 西北大学, 光子学与光子技术研究所, 西安, 710069

收稿日期: 2003-07-24
录用日期: 2003-08-11
网络出版日期: 2004-03-25

关键词:

摘要: 激光晶体吸收激光二极管的泵浦光能量,产生激光振荡的同时有相当一部分泵浦光能量会转变为激光晶体的热量并耗散在晶体内,产生的热效应严重影响到激光器的性能和品质。通过对于激光晶体端面泵浦方式的分析,利用半解析热分析方法得出了晶体内部温度场和热形变场的计算方法,并对几种典型的掺Nd3+离子晶体的温度场和端面热形变场及其产生差异的原因进行了定量分析。研究方法和得出结果可以应用到内有热源、具有轴对称形式的模型中,对于激光二极管泵浦的全固态激光器的设计提供基础理论的铺垫。