双板Nd:YAG激光器温度分布分析

"本文主要分析了双板Nd:YAG激光介质的瞬态温度分布，提出了一种新型的双板Nd:YAG激光器，该激光器采用两侧液体冷却的面泵浦板状介质，其特点是能够自我补偿由激光增益介质内非均匀温度分布引起的波前热畸变。" 在激光技术领域，Nd:YAG激光器是一种常见的固态激光器，其中Nd（钕）作为激活离子掺杂在YAG（钇铝石榴石）晶体中，这种晶体具有优异的光学性能和热稳定性。本文重点探讨的双板结构旨在优化激光器的热管理，以提高其性能和效率。 首先，文章介绍了一种新的设计策略，即在Nd:YAG激光介质的两侧使用不同温度的液体进行冷却。这一创新设计旨在解决传统激光器中由于温度不均匀导致的热畸变问题。热畸变会影响激光束的质量，降低光束的聚焦能力和激光器的整体性能。通过使用两侧不同温度的冷却液，可以实现温度分布的平衡，从而减少或消除激光介质内的温度梯度，进而自我补偿波前的热畸变。 接着，作者建立了一个描述温度分布和应力的模型，并推导出了相应的解析解。这些模型考虑了脉冲泵浦条件下激光介质的热响应，这是激光器工作的一个关键因素，因为脉冲泵浦会导致激光介质在短时间内产生大量热量。通过数值模拟，研究者进一步分析了温度分布和应力随时间的变化，以及这些变化如何影响激光器的性能。 文章中还提到了模拟结果，这可能是通过计算软件完成的，用于验证所提出的理论模型。数值模拟对于理解激光器内部的热行为至关重要，因为它可以帮助研究人员预测和优化激光器在不同操作条件下的行为。 在讨论部分，作者可能深入分析了模拟数据，比较了不同冷却策略对温度分布和激光输出的影响，以及如何通过调整参数来优化激光器性能。此外，他们可能还探讨了这种双板结构对激光器稳定性和寿命的潜在提升。 这篇文章揭示了优化固体激光器热管理的新方法，通过双板Nd:YAG激光器的设计，展示了如何通过精细控制温度分布来改善激光系统的性能。这一研究不仅对于激光工程有实际应用价值，也为固态激光器的未来设计提供了理论基础和实验指导。