文档名：腔外旋转泵浦的Nd∶YAG固体激光器研究
摘要：固体激光器的热管理仍然是高功率激光系统发展的一个持续挑战.在激光系统中增益介质和泵浦光之间引入相对运动是一种高效的热管理方案.针对静止泵浦,旋转增益介质泵浦以及泵浦光旋转泵浦3种泵浦方式,借助有限元数值模拟方法分析了Nd∶YAG晶体的温度分布.泵浦光以800r/min旋转时,在35W泵浦功率下,使用标准的热沉冷却技术,晶体的最高温度达到约36℃,仅增加约16℃,这远低于静止泵浦时的142℃.实验设计并演示了一种腔外旋转泵浦的Nd∶YAG激光器,得到了12.2W的1064nm连续输出,斜率效率为37.2%,这大于静止时的35.1%,实验结果与理论结果相符合.研究表明,腔外旋转泵浦的固体激光器拥有高效的热管理.
Abstract：Thermalmanagementinsolid-statelasersisstillachallengeinthedevelopmentofhigh-energylasersystems.Introducingrelativemotionbetweenthepumpbeamandthegainmediuminthelasersystemisanefficientthermalmanagementscheme.ThetemperaturedistributionofNd∶YAGcrystalwasanalyzedbymeansoffiniteelementnumericalsimulationforstaticpumping,rotatinggainmediumpumpingandpump-beamrotatingpumping.Rotatedat800r/minwithstandardheat-sinkingcoolingthedisktemperatureincreasedbyonly16℃reachingamaximumtemperatureof～36℃,whichismuchlowerthan～142℃atstaticpumping.Experimentally,wedesignedanddemonstratedaNd∶YAGlaserwiththeextracavityrotatorypumping,andobtaineda12.2Woutputof1064nmwithaslopeefficiencyof37.2%,whichisgreaterthanthe35.1%atstaticpumping.Theexperimentalresultswerecoincidingwiththetheoreticalsimulation.Thestudyshowsthatthesolidstatelaserwithextracavityrotatorypumpingdisplaysgreatlyenhancedthermalcontrol.
作者：张波 李月飞 曹蔚琳 黄晓杰 张大伟 李建郎Author：ZHANGBo LIYuefei CAOWeilin HUANGXiaojie ZHANGDawei LIJianlang
作者单位：上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093
刊名：光学仪器
Journal：OpticalInstruments
年，卷(期)：2024, 46(3)
分类号：TN242
关键词：腔外旋转泵浦 Nd∶YAG激光器 热效应 有限元分析
Keywords：extracavityrotatorypumping Nd∶YAGlasers thermaleffect finiteelementanalysis
机标分类号：R312TN248.1O437.2
在线出版日期：2024年7月11日
基金项目：国家重点研究发展计划项目，国家自然科学基金，上海市地方高校能力建设项目腔外旋转泵浦的Nd∶YAG固体激光器研究[
期刊论文] 光学仪器--2024, 46(3)张波 李月飞 曹蔚琳 黄晓杰 张大伟 李建郎固体激光器的热管理仍然是高功率激光系统发展的一个持续挑战.在激光系统中增益介质和泵浦光之间引入相对运动是一种高效的热管理方案.针对静止泵浦,旋转增益介质泵浦以及泵浦光旋转泵浦3种泵浦方式,借助有限元数值模...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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