钕玻璃激光器热容方式运行的热负透镜效应实验研究

钕玻璃激光器采用双灯对称紧耦合非聚焦泵浦腔,激光棒的冷却通道与闪光灯的水冷却通道分开且相互独立.用重复频率10Hz、脉冲宽度250μs的两盏闪光灯同时进行侧面对称抽运,抽运功率900W.激光器先后以热容方式及常规水冷方式运行10s,分别完整采集100个光脉冲的光斑图像,并在其中分别依次等间隔取样16个光斑.通过对比分析光斑变化趋势,热容方式运行的钕玻璃激光器的热透镜效应是负透镜效应,明显有别于常规方式运行的正透镜效应.实验结果对进一步了解钕玻璃激光器热容工作方式运行的输出特性具有一定的参考价值.     

采用光学介质变温控制的固态激光器热效应补偿方法

提出了一种采用环状光束照射RG850动态补偿固态激光器热效应的新方法.研究中采用MATLAB和ANSYS理论分析了侧向泵浦的Nd:YAG晶体的热致波前畸变,以及热效应补偿片RG850的温场、折射率和波前分布;重点仿真研究了RG850在不同温度分布时对系统热效应的补偿效果.实验结果表明:该方法在单模和多模两种情况下都能较...     

二极管侧面泵浦固体激光器热效应研究

文中对大功率二极管侧面泵浦固体激光器的热效应进行了分析,并对灯泵浦固定激光器与二极管固体激光器的热效应进行比较,在实验中得出了大功率二极管侧面泵浦固定激光器热效应的经验公式。     

高功率固体热容激光器

介绍了新概念固体热容激光器的基本原理,简述了其发展进程和现状,并对固体热容激光器关键技术进行了详细分析,探讨了其未来发展前景。     

固体热容激光器前途光明

发射的激光，6s在2cm厚的钢片上扣出一个1cm的小孔、过去．这类激光打靶只有用大型气体或化学激光才能做到。由于里弗莫尔发展的新技术，这种成绩现存可以用如家用电冰箱大小的激光系统．以价值30美分的电能就可以取得、这种激光器名叫同体热容激光器(SSHCL)=此项研究成果获得2002年度“研究与发展”杂志的100项奖．列为本年度最佳技术革新产品之一．     

固体薄片激光器和固体热容激光器

介绍了能够实现高平均功率的两种固体激光器：固体薄片激光器和固体热容激光器。给出了它们的工作原理和理论上的工作参数。综述了固体薄片激光器和固体热容激光器的研究历史和现状,指出了高平均功率固体激光器未来的发展方向。     

机载测深激光雷达千赫兹全固态激光器设计及特性研究

将千赫兹高功率全固态Nd：YAG激光器的增益介质当作厚透镜处理，使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。采用多条半导体激光列阵侧向紧凑抽运结构设计，提高了增益介质光抽运的均匀性。根据实际抽运功率，通过模拟计算，设计了平凸非稳腔。选择的凸面全反镜的最佳曲率半径有效地补偿了增益介质热透镜效应，激光器实现了动态稳腔运转，激光脉冲能量输出斜度效率大于13％，光束发散角优于1.3mrad。     

F-P腔翠绿宝石激光器中的热效应及输出功率凹陷

翠绿宝石晶体的热透镜效应会严重影响激光器的输出性能。首先通过建立晶体的热传导模型,合理设定边界条件并求解相应的热传导方程,对造成热效应的三个因素进行分析,计算了相应因素下热焦距的理论值。然后,利用谐振腔的临界稳定条件,对晶体的热焦距进行测量,测量结果与理论计算值基本吻合,证明利用谐振腔的临界稳定条件测量F-P腔的热焦距是可行的。最后,对不同腔长下的输入输出特性进行了分析,详细解释了在热效应的复杂影响下输入-输出曲线中的凹陷现象。在计算出最大抽运功率下的热焦距后,调整相应腔参数,可以使激光腔在整个抽运功率范围内处于稳定状态。研究结果对于减少热透镜效应的影响、提高激光器的性能具有重要的指导作用。     

灯泵钕玻璃激光器热容与常规方式运行对比研究

钕玻璃激光器采用双灯、对称紧耦合非聚焦泵浦腔,激光棒的冷却通道与闪光灯的水冷却通道分开且相互独立。用重复频率10Hz、脉冲宽度250μs的两盏闪光灯,同时进行侧面对称抽运,抽运功率900W。激光器先后以热容方式及常规水冷方式运行10s,分别记录100个光脉冲的脉冲能量和100个光脉冲的光斑图像。通过对比分析,热客方式运行的钕玻璃激光器的平均输出功率及单脉冲能量都高于常规运行方式,约为1．4倍,而热容方式运行的钕玻璃激光器具有显著的热负透镜效应,有别于常规方式运行的热正透镜效应。最后再结合理论计算,验证了热容激光器在抽运阶段输出的全部脉冲串能量的理论值。本结果对进一步了解钕玻璃激光器热容工作方式运行的输出特性具有一定的参考价值。     

Nd∶YAG激光器热效应的计算模拟及实验研究

对Nd :YAG激光棒的热透镜效应、应力双折射、退偏效应采用自编软件进行计算模拟 ,并进行了相应的实验研究     

固体热容激光工作物质瞬态温度和热应力分布

文章利用有限差分法,对激光二极管阵列泵浦的热容激光器片状Nd∶YAG和Nd∶GGG晶体进行了非稳态热传导下温度分布数值计算与对比分析;并计算了Nd∶YAG晶体热应力分布,对热容激光器的实验工作有一定的参考价值。     

热透镜效应对固体激光器输出影响研究

对含热透镜的固体激光器谐振腔进行理论分析,得到等效谐振腔的G参数,分析讨论G参数随泵浦功率的变化,给出了不同腔型输出功率的变化情况.采用TmYAP激光器作为研究对象,由实验验让了不同腔型激光输出功率的变化,得出对平平腔固体激光器而言,短腔适合高功率输出的结论.     

染料激光器的热透镜效应及三重态的消除方法

介绍可调谐连续环状染料激光器的结构,给出克服热透镜效应和消除三重态的方法。     

热畸变对单板条热容激光器输出的影响

开展了激光二极管(LD)抽运的全固态热容激光器的理论与实验研究,数值模拟了在热容工作条件下侧面抽运的Nd∶YAG板条激光器的热透镜效应,分析了热透镜效应对激光输出的影响,并进行了相应的实验论证。实验中采用的晶体尺寸为57mm×40mm×4mm,激光二极管阵列的抽运峰值功率为12kW,重复频率为1kHz,占空比为20%,为了获得较高的增益,将抽运光通过光学系统进行聚焦,抽运光在晶体侧面的光斑大小为15mm×57mm.实验中观察了1s内的脉冲能量输出的波动情况,在开始工作的时候单脉冲能量输出为1J,在1s后单脉冲能量输出下降到开始的50%。     

固体激光器中多块热沉夹持晶体散热时接触热导研究

采用圆棒状工作物质的固体激光器中,通常用2块带有半圆型凹槽的金属热沉夹持晶体散热。装配压强在晶体与热沉接触面上的不均匀分布,造成二者间接触热导沿圆周变化,在晶体中产生非轴对称的温度分布。提出采用3块或4块热沉夹持圆棒晶体散热,利用截断高斯模型和塑性形变模型计算晶体与热沉间接触热导,建立了接触散热模型,并用有限元法得到晶体温度分布。结果表明,2块热沉夹持圆棒晶体散热时,晶体侧面压强、接触热导沿圆周变化明显,在热沉凹槽底部达到最大,在2块热沉结合面处为零,晶体端面温度沿周向变化较大。采用3块热沉时,晶体侧面压强、接触热导及温度分布的周向均匀性提高,端面中心温度降低,采用4块热沉时,晶体侧面压强、接触热导及温度分布的周向均匀性最好,端面中心温度最低。     

脉冲激光二极管端面抽运全固态激光器热效应瞬态过程

从圆柱状晶体热传导方程出发,采用有限元方法,对脉冲激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YAG激光器中激光晶体的瞬态温度场分布进行了计算.对单脉冲过程中,晶体升温和降温时端面温度的分布情况进行了计算;分析了束腰位置和束腰半径对单脉冲过程的影响,以及晶体热弛豫时间的影响因素;根据光线追迹理论,分析了激光晶体内温度分布达到动态平衡后,由温度梯度引起的中心与边缘相对光程差时变特性.结果表明,当束腰位于晶体抽运端面时,增大束腰半径晶体端面温度降低;当不改变束腰半径并且后移束腰位置时,晶体端面温度降低;增大冷却液对流换热系数或者空气流速、降低空气温度以及减小晶体半径都可不同程度地缩短热弛豫时间;当晶体温度分布达到动态平衡后,晶体内各点温度呈周期性变化;由晶体径向温度梯度引起的相对光程差(OPD)也随时间作周期性变化.     

Nd∶GGG激光晶体热容工作下的热致效应与冷却特性数值模拟

基于对称双侧激光二极管(LD)抽运Nd∶GGG(掺钕钆镓石榴石)激光晶体板条,从热传导基本方程出发,以废热等效于内热源模型为前提,利用有限元分析软件ANSYS对Nd∶GGG板条在热容工作下的瞬态温度场及应力场进行了数值模拟,分析了在不同边界条件下温度和应力随时间和空间的变化特性及其热致变形。计算结果表明:在激光发射阶段,边界非绝热使得板条在垂直光轴方向产生温度梯度,由此产生的折射率梯度和应力梯度导致距离光轴最远的板条边缘和光轴处产生约0.2μm的变形量。同时模拟了冷却阶段空气对流冷却、水循环冷却及喷雾冷却条件下的温度变化过程,研究了适用于热容板条固体激光器工作的冷却手段。     

激光焊接神经及其热效应的研究

介绍利用氩激光焊接鼠生骨神经的实验,与传统缝合法比较进行了生理、病理测试和研究,并对焊接机理进行了探讨。     

铜蒸气激光器热透镜特性的分析与测量

本文用光束偏转法和干涉法分别测量了以熔石英为窗口材料的铜蒸气激光器及其窗口的热透镜效应。实验表明：铜蒸气激光器工作时的等效热透镜由放电管内气体负透镜和窗口的正透镜复合而成，理论分析与实验结果相符。