板条激光放大器热效应研究：传输特性的数值模拟

"黄泳鑫和罗斌的论文研究了板条激光放大器中热效应对传输特性的影响。他们基于稳态热传导方程，运用有限差分方法，通过MATLAB进行数值模拟，分析了大功率激光二极管阵列端面泵浦的板条激光放大器的温度分布、热应力、热应变以及由此导致的晶体折射率变化，并探讨了这些热效应如何影响光束在板条介质中的传输特性。" 这篇论文深入探讨了板条激光放大器的热管理问题，这是高功率激光系统中的一个关键挑战。板条激光放大器是一种常见的光学放大设备，其结构通常由平行的条状晶体组成，可以有效地增强激光功率。在大功率操作下，激光二极管阵列端面泵浦会导致放大器内部产生大量的热量，这会显著影响激光器的性能。 热效应对激光放大器性能的影响主要体现在以下几个方面： 1. 温度分布：由于激光二极管的热流，晶体内部会产生非均匀的温度分布。这种不均匀性可能导致材料性能的变化，比如折射率的改变，进而影响激光的传播路径。 2. 热应力与热应变：随着温度的变化，晶体将经历热膨胀，产生热应力和热应变。这些机械应力可能会导致晶体内部的微观缺陷，降低激光的品质因数，并可能引发非线性光学效应，如受激散射，从而影响激光的效率和稳定性。 3. 晶体折射率变化：热效应会引起晶体折射率的改变，这会改变激光在晶体内的传播速度和模式，可能导致光束质量下降、聚焦特性改变以及激光模式不稳定。 4. 光传输影响：基于上述的热效应，论文通过MATLAB进行了数值模拟，以研究这些物理现象如何具体影响光束在板条介质中的传输。这些模拟结果对于优化激光器设计、提高系统的稳定性和效率具有重要意义。 这篇研究通过理论分析和数值模拟，揭示了热效应在板条激光放大器中的复杂作用，为高功率激光系统的设计和优化提供了重要的理论基础和实践指导。通过有效的热管理策略，可以减轻热效应带来的负面影响，提升激光系统的整体性能。