矩形Nd:GdVO4晶体双端抽运热效应解析与数值研究

该论文《双端抽运矩形截面Nd:GdVO4晶体热效应研究》发表于2007年的西安建筑科技大学学报（自然科学版），由凌亚文和刘加平两位作者共同完成。研究的核心内容围绕矩形横截面的Nd:GdVO4晶体在高斯分布激光双端面中心入射下的热效应进行深入探讨。作者以解析分析作为研究基础，首先分析了半导体激光双端面泵浦Nd:GdVO4晶体的工作特性，进而构建了一个适合激光晶体工作状态的热模型。 论文利用热传导方程的新求解方法，得到了晶体温度场分布和抽运面热形变分布的具体表达式，对影响激光晶体温度场分布的各种因素进行了定量分析。研究结果显示，当使用输出功率为15W的半导体激光器进行双端面中心入射时，抽运端面中心的温度升高可达214.8℃，而最大热形变量为2.73μm。这些数据对于理解和优化激光系统的热管理至关重要，因为激光晶体内部的非均匀温升和端面热形变会显著影响全固态激光器（DPSSL）的性能，特别是其稳定性、效率和寿命。 文章指出，与单端抽运相比，双端抽运方式在激光晶体温度场上的对称性有助于减少热透镜效应的不确定性，从而更好地控制激光系统的热效应。这对于设计和优化激光器件在医疗、通信、军事和科研等领域的应用具有实际意义，为解决激光系统中的热问题提供了理论依据。 此外，文章还提到了Nd:GdVO4晶体作为激光介质的优势，如结构紧凑、重量轻、效率高等，但其内部温度控制是关键挑战之一。通过本文的研究，可以为类似材料的激光晶体热效应研究提供有价值的参考，并可能推动相关技术的发展和改进。