用户登录
期刊信息
  • 主管单位:
  • 中国科学技术协会
  • 主办单位:
  • 中国仪器仪表学会、上海光学仪器研究所、中国光学学会工程光学专业委员会
  • 主  编:
  • 庄松林
  • 地  址:
  • 上海市军工路516号上海理工大学《光学仪器》编辑部
  • 邮政编码:
  • 200093
  • 联系电话:
  • 021-55270110
  • 电子邮件:
  • gxyq@usst.edu.cn
  • 国际标准刊号:
  • 1005-5630
  • 国内统一刊号:
  • 31-1504/TH
  • 邮发代号:
  • 单  价:
  • 15.00
  • 定  价:
  • 90.00
腔外旋转泵浦的Nd∶YAG固体激光器研究
Research on Nd∶YAG solid-state laser with extracavity rotatory pumping
投稿时间:2023-03-21  
DOI:10.3969/j.issn.1005-5630.202303210071
中文关键词:  腔外旋转泵浦  Nd∶YAG激光器  热效应  有限元分析
英文关键词:extracavity rotatory pumping  Nd∶YAG lasers  thermal effect  finite element analysis
基金项目:国家重点研究发展计划(2020YFB2007504);国家自然科学基金(62175245);上海市地方高校能力建设项目(22010503200)
作者单位E-mail
张波 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093  
李月飞 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093  
曹蔚琳 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093  
黄晓杰 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093  
张大伟 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093  
李建郎 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093 lijianlang@usst.edu.cn 
摘要点击次数: 1895
全文下载次数: 1975
中文摘要:
      固体激光器的热管理仍然是高功率激光系统发展的一个持续挑战。在激光系统中增益介质和泵浦光之间引入相对运动是一种高效的热管理方案。针对静止泵浦,旋转增益介质泵浦以及泵浦光旋转泵浦3种泵浦方式,借助有限元数值模拟方法分析了Nd∶YAG晶体的温度分布。泵浦光以800 r/min旋转时,在35 W泵浦功率下,使用标准的热沉冷却技术,晶体的最高温度达到约36 ℃,仅增加约16 ℃,这远低于静止泵浦时的142 ℃。实验设计并演示了一种腔外旋转泵浦的Nd∶YAG激光器,得到了12.2 W的1064 nm连续输出,斜率效率为37.2%,这大于静止时的35.1%,实验结果与理论结果相符合。研究表明,腔外旋转泵浦的固体激光器拥有高效的热管理。
英文摘要:
      Thermal management in solid-state lasers is still a challenge in the development of high-energy laser systems. Introducing relative motion between the pump beam and the gain medium in the laser system is an efficient thermal management scheme. The temperature distribution of Nd∶YAG crystal was analyzed by means of finite element numerical simulation for static pumping, rotating gain medium pumping and pump-beam rotating pumping. Rotated at 800 r/min with standard heat-sinking cooling the disk temperature increased by only 16 ℃ reaching a maximum temperature of ~36 ℃, which is much lower than ~142 ℃ at static pumping. Experimentally, we designed and demonstrated a Nd∶YAG laser with the extracavity rotatory pumping, and obtained a 12.2 W output of 1064 nm with a slope efficiency of 37.2%, which is greater than the 35.1% at static pumping. The experimental results were coinciding with the theoretical simulation. The study shows that the solid state laser with extracavity rotatory pumping displays greatly enhanced thermal control.
HTML   查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
关闭