LD侧面泵浦NdYAG激光器的热效应研究.pdf

维普资讯 第33卷 第 1期 激 光 与 红 外 Vo1．33，No．1 2003年 2月 IASER INFRARED February，2003 · 激光器技术 · 文章编号：1001—5078(2003)01~-0037-03 LD侧面泵浦 Nd：YAG激光器的热效应研究 张 玲，杨少辰，李文博 (北方交通大学理学院，北京 100044) 摘 要：对激光二极管侧面泵浦Nd：YAG激光器的热效应进行 了分析。由热传导方程得 出 YAG晶体 内的温度分布，分析了激光介质中的热应力和热应力双折射，并得到YAG的热焦距 及激光束腰和远场发散角随泵浦功率的变化图形。 关键词：侧面泵浦；热效应；热应力；热焦距 中图分类号：TN248．13 文献标识码 ：A StudyonThermalEffectsofLD Side—pumpedNd：YAG Laser ZHANGLing，YANG Shao—chen，LIWen—bo (CollegeofScience，NorthernJiaotongUniversity，Beijing100044，China) Abstract：Thethermaleffectsoflaserdiodeside—pumpedNd：YAGlaseralestudied．TemperaturedistributioninYAG crystalisobtainedbyheatexchangeequation，htemr al stressandhtemr al srtessbirefringenceinYAG crystal aleana— lyzed，thefiguresofthemr al focuslength，laserwaistandfar—fieldbeam divergentna gledependenceonpumppower alereceived． Keywords：side—pump；themr al effect；htermalsrtess；htemr al focuslength 与传统灯泵浦的固体激光器相 比，大功率高效 散热情况相同，采用 良好的水冷措施的情况下，由于 率的激光二极管泵浦的固体激光器体积小、寿命长、 激光棒长径比较大，可以忽略冷却介质沿棒轴方向 可靠性好，已成为当今激光领域的研究热点 ，并且广 的微小温度变化，认为热流主要沿棒的径向传导。 泛应用在激光医疗、通讯等领域。为了获得更大功 稳定情况下的热传导方程为 率激光输出，通常采用二极管阵列侧面泵浦工作物 旦 z+ K =0 粤d rdr+ 质的方式。此时泵浦功率较强，大量的泵浦功率转 r 化为热功率，而直接导致激光晶体横截面内的温度 其中r为径向任一点与棒轴的距离；K为YAG的热 呈不均匀分布，进而导致热应力、热应力双折射、激 导率；Q为棒内单位时间单位体积产生的热量 ；Q 光晶体端面变形等多种热效应。尤其是激光器高功