Yb：KGW激光晶体无热方向的计算与分析

针对各向异性Yb∶KGW激光晶体有可能存在热透镜效应为零的传播方向(即无热方向),利用Biswal等人2篇文献和Pujol等人对Yb∶KGW晶体热膨胀系数的测量结果,分别采用最小二乘法和二阶张量旋转计算出对应晶体的热膨胀张量,据此计算出2篇文献中所述晶体的无热方向。通过对比分析发现:尽管晶体热膨胀张量存在一定的个体差异,但是该晶体普遍只存在2个无热方向,即当光为m偏振时,在p-g平面内与p轴成正负二十多度的2个方向,而不是Biswal等人给出的4个无热方向。另外,利用得到的热膨胀张量计算出某特定方向的热光特性与瑞典的Hellstrom等人报道的激光器热透镜实验结果相一致。

不同偏振状态下Yb^3＋∶KGd(WO_4)_2晶体的无热透镜方向分析

利用Yb^(3+)∶KGd(WO_4)_2晶体的热膨胀系数各向异性和折射率温度梯度为负值的特点,就可能找到被光抽运时热透镜效应为零的特定方向,此方向即为"无热透镜方向"。鉴于前人的理论计算中存在着一些缺陷,利用最小二乘法和二阶张量旋转法,精确计算了Yb^(3+)∶KGd(WO_4)_2晶体的热膨胀张量以及在不同偏振状态下的无热透镜方向:m偏振时,在p-g平面内与p轴成±46.3°的方向;p偏振时,在m-g平面内与m轴顺时针成24.9°以及与m轴逆时针成81.2°的方向;g偏振时不存在无热透镜方向。将之与前人的计算结果进行了比较,指出了其理论模型中存在的缺陷。计算了p偏振时在m-g平面内与m轴顺时针成17°的方向上传播以及m偏振时b方向传播的单位光程变化值,并与前人已发表的理论与实验结果做了对比分析,证实了所建理论体系的有效性。