Yb:KGW激光晶体的无热方向计算：揭示2个而非4个关键方向

本文主要探讨了各向异性Yb:KGW激光晶体中的一个重要特性——无热方向。Yb:KGW是一种常见的激光材料，其在光束传输过程中可能会受到热透镜效应的影响，这种效应可能导致光束质量下降。作者周沐、王晓峰和谭吉春基于Biswal等人发表的两篇关于Yb:KGW晶体热膨胀系数的研究以及Pujol等人的测量数据，采用了最小二乘法和二阶张量旋转的方法来计算晶体的热膨胀张量。 他们首先通过对这些测量结果的分析，确定了可能存在无热方向，即光束传播时不受热透镜效应影响的方向。通过计算，他们发现尽管不同晶体的热膨胀张量存在个体差异，但Yb:KGW晶体普遍只有两个无热方向。具体来说，当光为m偏振时，这两个无热方向位于p-g平面内，与p轴呈正负约二十度角。这与Biswal等人提出的四个无热方向的理论有所出入。 研究还进一步应用计算出的热膨胀张量，对某个特定方向的热光特性进行了预测，并将其结果与瑞典科学家Hellström等人的激光器热透镜实验结果进行了对比，发现两者吻合，证实了他们的计算方法的有效性。 这篇论文不仅提供了对Yb:KGW激光晶体无热方向计算的新见解，而且对优化激光器设计、提高光束稳定性具有实际意义。它强调了晶体的热稳定性在激光技术中的重要性，为固体激光器的设计者提供了重要的参考数据。整个研究过程遵循严谨的科学方法，展示了精确测量和数学建模在解决实际问题中的应用价值。