端面抽运固体激光介质温度效应的理论研究_断面效应
时间：2019-01-25 03:57:39 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
引言：随着大功率半导体激光器（LD）的发展，LD抽运的全固体激光器已逐渐成为当今激光领域的重要发展方向。大功率激光二极管端面抽运固体激光器具有体积小、抽运功率高等优点，并且抽运光用光纤耦合时可以实现抽运源与激光器的有效分离，因而有着广泛的应用前景，是近年来人们的研究热点[1-3]。
医疗、通信等领域中的应用要求激光器在基模运转，则耦合注入激光介质的抽运光集中分布在介质的中央部分，而介质吸收的抽运光有很大一部分转换成为热能存储在介质内部，使得激光介质内温度分布很不均匀，从而引起热效应[4,5]。晶体的热效应影响到腔膜尺寸、谐振腔稳定性、输出光束质量等方面，是设计高功率激光器必须考虑的重要因素之一[6,7]。
本文通过改变抽运光束形式来减小晶体的热效应，用MATLAB程序语言对热传导方程进行了精确的数值计算，得出“大礼帽”型光束抽运、高斯型光束抽运和双曲正割光束抽运下镱掺杂激光晶体内的温度分布，并讨论了抽运光束半径对温度的影响，从改变抽运源的角度对固体激光器进行优化设计。
1．理论模型。图1给出了典型LD端面抽运固体激光器的结构示意图。激光晶体的后截面M1镀振荡模的全反膜，M2镀对激光波长的增透膜。设晶体的半径为R，长度为L，激光晶体运行时的中心折射率为n0。
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