多端泵浦新式構架晶體度數(shù)體和熱變形場的研討

2013-09-04

晶體周邊選用紫銅的水冷套冷卻，因為紫銅熱傳導系數(shù)遠遠大于晶體熱傳導系數(shù)，因而熱量沿晶體徑向向外傳導。可假定熱流線為徑向（r方向），即u（r，z）z=0晶體的旁邊面（r=R處）溫度恒定為uW，作為熱模型數(shù)學處置可設其為0（相對），得出溫度場后，再疊加激光晶體的環(huán)境溫度，即u（R，z）=0（8）晶體兩端面與空氣相觸摸，從端面和空氣熱交換流出的熱量遠遠小于從晶體旁邊面經(jīng)過傳導流出的熱量，因而可假定晶體的兩端面絕熱，即uz（z，0）=uz（z=L）=0（9）12晶體內(nèi)部溫度場的半解析計算公式因為激光晶體內(nèi)部有熱源，因而激光晶體內(nèi)部的熱傳導恪守Poisson方程2ur2+1rur+1r2u2+2uz2+qv=0式中：為晶體導熱系數(shù)或稱為熱導率。因為泵浦光源、晶體內(nèi)熱源均具有軸對稱性，因而激光晶體內(nèi)的溫度場與無關，即u（r，，z）=u（r，z）.方程式中：為激光晶體內(nèi)的熱源半徑。
激光晶體軸向熱膨脹半解析研討激光晶體泵浦端面的溫升將導致端面發(fā)生熱形變，晶體的熱形變會給腔內(nèi)振動光束帶來損耗，一起也改變了諧振腔的特點。使用半解析辦法可得出晶體軸向熱形變量公式。
雙端泵浦激光晶體的溫度場剖析因為晶體內(nèi)摻雜Nd3+的質(zhì)量分數(shù)不一樣，Nd：YVO4晶體關于泵浦光的吸收系數(shù)也就不一樣，因而晶體內(nèi)溫度場有著顯著的區(qū)別。在開展大功率激光器的使用中，關于Nd：YVO4晶體的挑選向低摻雜（摻雜質(zhì)量分數(shù)為03%10%）、大尺度（長度L>5mm）方向開展，文獻斷定了晶體摻雜質(zhì)量分數(shù)對泵浦光吸收系數(shù)影響的經(jīng)歷公式%p=Cb（13）式中：%p為晶體對抽運光的吸收系數(shù)；為摻雜的質(zhì)量分數(shù)；b、C為試驗常數(shù)，由試驗成果擬合得出b=15，C=25.疏忽溫度場對晶體其他物理特點的影響，Nd：YVO4晶體的熱傳導系數(shù)為00523W/（cm%K），沿軸向的熱膨脹系數(shù)c=113710-6K-1。

上海帕特泵業(yè)制造有限公司

2013年09月04日星期三

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