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钕玻璃棒状激光器热容运行方式的理论和实验研究

成华  
【摘要】:固体热容激光器是近年发展起来的具有广阔应用前景的新一代高功率固体激光器,它采用了—种新颖的热管理方式,即激光发射过程与冷却过程分开的方式,从而能够有效地克服传统热管理方式下固体激光器的热效应瓶颈,这种新的热管理方式产生的一系列新的热效应引起了广泛的研究兴趣。本论文对钕玻璃棒状激光器热容运行方式下的特性作了理论和实验研究。主要具有创新性的工作包括: 1.对钕玻璃棒状激光器在热容运行方式下的特性,包括温度和应力分布作了分析,并和常规抽运和冷却方式下棒横截面的温度和应力分布作了比较。分析表明,热容激光器比常规激光器有能在短时间内输出非常高的能量的显著优点。 2.从建立的闪光灯抽运热容运行方式下钕玻璃棒状激光器具体模型出发,计算了棒内的温度和应力分布,分析了抽运腔的结构对抽运均匀性的影响。研究表明棒的掺杂浓度和初始温度对抽运过程中棒内的应力分布有影响,这对热容钕玻璃棒状激光器的设计、安全运行和运行成本的降低有实际应用意义。 3.建立了钕玻璃激光器在热容运行方式下的振荡器模型。计算并分析了热容运行方式下棒的热效应对增益、光学畸变等物理量的影响,用快速傅立叶变换(FFT)方法计算了热效应对腔内的光场分布造成的变化,包括强度分布和


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