針對準三能級板條激光器報道了一種新的多物理場仿真模型。該模型基于泵浦光的吸收特性、熱力學以及激光的增益特性,對傳統(tǒng)的準三能級計算模型進行補充。模型考慮到激光的產(chǎn)生對增益介質(zhì)內(nèi)部物理場的影響,并基于多物理場之間的耦合關(guān)系給出一種新的收斂仿真方法。該模型適用于單端、雙端泵浦的激光諧振腔與放大器。 

【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

二維矩形板條結(jié)構(gòu)示意圖

實際工作狀態(tài)下的板條介質(zhì)內(nèi)多個物理場之間互相耦合,模型建立的基礎(chǔ)就是物理場之間的耦合關(guān)系。圖2展示了部分物理場之間的耦合關(guān)系。通過耦合關(guān)系以及第2節(jié)的公式,我們可以搭建模型計算的流程圖,如圖3所示。圖3 模型計算流程圖

圖2 多物理場耦合關(guān)系為對該模型進行分析,本文未對復雜的增益結(jié)構(gòu)進行分析,如引言所說,復雜的結(jié)構(gòu)僅需對相應(yīng)的矩陣參數(shù)進行修改即可。下面對Gilbert L.等人給出的邊緣泵浦Yb ∶YAG激光器模型[6]中的實驗結(jié)構(gòu)稍加修改,并以此為例對該模型進行說明。實驗結(jié)構(gòu)如圖4,系統(tǒng)采用雙端LD端面泵浦方式,泵浦光透過雙色鏡DM1,DM2入射到板條端面,雙色鏡的表面鍍有940 nm增透膜以及1030 nm高反膜。增益介質(zhì)為摻雜密度為2.2×1019/cm3的Yb ∶YAG晶體,晶體尺寸為8.5 mm(x)×2 mm(y)×30 mm(z)(寬×厚×長),增益介質(zhì)的兩大面焊接有金屬熱沉,通過水冷機對溫度進行控制。M1和M2為諧振腔腔鏡,其中M1為反射鏡,鍍有1030 nm的高反膜,M2為半透半反鏡,輸出的激光通過功率計進行接收。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]高平均功率全固態(tài)激光器[J]. 周壽桓,趙鴻,唐小軍.  中國激光. 2009(07)
[4]高功率二極管角抽運Yb:YAG板條激光器[J]. 柳強,鞏馬理,陸富源,李晨,陳剛.  激光與光電子學進展. 2005(12)
[5]固體激光器中的熱管理[J]. 周壽桓.  量子電子學報. 2005(04)

博士論文
[1]二極管非均勻泵浦板條激光器研究[D]. 付星.清華大學 2012
[2]傳導冷卻端面泵浦板條放大器熱效應(yīng)研究[D]. 劉亮.國防科學技術(shù)大學 2010



本文編號：3111064