优化晶体热效应下的LD抽运激光器效率：热致衍射与参数优化

本文主要探讨了晶体热效应对激光二极管（LD）端面抽运的固体激光器转换效率的关键影响。在现代激光技术中，固体激光器因其高效率和稳定性被广泛应用，而抽运激光二极管的性能是决定其性能的关键因素之一。研究者针对实际操作中的复杂条件，如抽运光束分布、抽运功率、谐振腔结构以及激光介质的热效应，进行了深入的理论分析和数值模拟。 晶体热效应是由于激光器工作过程中产生的大量能量导致晶体材料温度上升，这可能引发一系列影响，包括热致衍射损耗。热致衍射损耗与抽运光的半径、功率、谐振腔长度、振荡光的半径以及晶体材料的性质密切相关，而与输出镜的透射率和重复频率并不直接相关。这意味着在设计过程中，优化这些参数组合对于减小热致衍射损耗，提高激光器的转换效率至关重要。 研究者提出了一套仿真计算算法，用于模拟和优化激光器的设计过程。通过该算法，可以找到在特定抽运功率下，最佳的抽运光参数（如光束直径和聚焦位置）和腔体参数（如腔长和反射镜的特性），使得Nd:YAG这样的激光介质的转换效率达到最大化。这对于实际应用中的激光器设计具有重要的指导意义，尤其是在需要高效、稳定输出的领域，如医疗、工业切割和光纤通信等。 总结来说，本文通过对晶体热效应的深入理解，揭示了激光二极管抽运固体激光器中的一系列关键参数对转换效率的影响，并提供了通过仿真计算来优化设计的策略。这不仅有助于提高激光器的性能，还为激光技术的发展提供了一个新的理论基础和实践指导。