薄片激光介质分区域主动冷却方法

针对高功率、大口径薄片激光器,提出了采用半导体制冷片阵列对薄片激光介质进行分区域主动冷却的方法,通过调节各单元半导体制冷片的工作电压,改变阵列的冷却效率分布,实现了对薄片激光介质的局部温度的控制,进而使得薄片介质的横向温度分布均匀,降低了热效应的影响,为薄片激光器的冷却设计提供了新思路,并通过实验验证了该方法的可行性。

分区域主动冷却薄片激光介质的理论和实验研究

针对薄片激光介质抽运和温度分布不均匀的问题,设计了分区域主动冷却控制薄片激光器.根据热传导方程,对端面抽运方形薄片激光介质在均匀冷却和分区域主动冷却两种冷却方式下的温度和应力分布进行了模拟计算.结果显示:分区域主动冷却能使薄片介质横向温度分布趋于均匀,相对于均匀冷却时最大温差的改善率达到了约86%,介质边缘的张应力转变为低值压应力,有效地抑制了热应力炸裂.搭建了分区域主动冷却控制实验装置,并进行了验证实验,实验结果与模拟结果相符.为薄片激光器的热管理方式提供了新的思路.