LDA侧面抽运棒状激光器热透镜效应的有限单元法分析

建立了激光二极管阵列端面抽运棒状激光介质的数值模型.考虑到介质与空气的对流换热和介质的热力学参量随温度的变化,根据经典热传导方程和热弹性方程,运用有限单元法,得出了棒状介质内瞬态温度、热应力和应变的分布.分析了热透镜焦距随抽运功率的变化规律,所得的规律与有关文献相符合.理论分析结果可为激光二极管阵列抽运固体激光器的结构优化设计和实验提供理论参考.

激光二极管阵列侧面抽运棒状激光器轴向热效应分析

对激光二极管阵列侧面抽运棒状激光晶体热效应进行了理论分析和数值模拟。采用有限元方法模拟了棒状激光晶体内部三维温度场分布和热应力分布,得出激光晶体内抽运光强和温度随抽运距离的变化规律,并得出了激光晶体轴向温度分布是不均匀的,而是与激光二极管阵列的占空比有关。为减小激光系统的热效应提供了理论依据。

二极管激光横向泵浦的棒状激光器

二极管激光横向泵浦的棒状激光器１前言高输出功率固体激光器是工业材料加工诱人的光源。与ＣＯ２激光相比，固体激光的波长通常短一个数量级，可使光束的聚焦性更好，并对各种材料都具有较大的吸收系数。另外，固体激光的辐射可通过柔性光波导传输，因而在三维材料加工时...

环形激光二极管抽运棒状激光器中瞬态温度和热应力分析

直接从激光二极管发光强度的角分布出发 ,采用光线追迹方法获得激光棒内的热沉积分布 ,在此基础上采用热传导模型和热力模型 ,比较了不同抽运功率、不同棒半径下达到稳态温度分布的时间 ,并且对稳态和瞬态热应力进行了详细模拟计算。结果表明 ,采用环形激光二极管阵列侧面抽运的棒状激光器中的热效应问题十分严重 ,不同的抽运结构参量下 ,温度分布不同 ;达到稳态所需时间随棒半径增大而增加 ,而不受抽运功率的影响 ;抽运功率越大 ,棒内温差增大 ,热应力也越大 ;热破坏主要集中于激光棒中心区域和表面区域。

激光二极管阵列端面抽运复合棒状激光器热效应的有限元法分析

建立了激光二极管阵列(LDA)端面抽运棒状激光介质的数值模型.考虑到介质与空气的对流换热和介质的热力学参数随温度的变化,根据经典热传导方程和热弹性方程,运用有限元法得出了复合棒状介质和未复合棒状介质内瞬态温度、热应力和应变的时空分布,分析了温度、热应力和应变随抽运功率、换热系数和时间的变化规律.结果表明,复合棒的最高温度、最大张应力和最大轴向应变的位置与未复合棒不同,并且数值分别为未复合棒的73%,60%和33%.由此可知,利用复合棒可极大地减小热效应的影响.理论分析结果可为LDA抽运固体激光器的结构优化设计和实验研究提供理论参考.

二极管抽运高功率Nd∶YAG棒状激光器

介绍Atsushi Takada等人研制的全固态棒状激光器,平均功率大于10kW,用于高速和高精度材料加工,如切割和焊接。2000年他们开发了全固态棒状激光器系统,平均功率在3kW量级,以连续波运转平均功率5.1kW,用连续波和准连续波组合运转得到3.3kW。连续波运转时,电光效率22%,准连续波操作时,平均功率2kW,电光效率26%。

激光热轧板带钢板形检测方法的研究

本文研究的新型激光板形检测方法是利用棒状激光器、CCD成像技术和数字图像处理技术非接触式检测热轧板带钢板形的方法。本文论述了该测量方法的工作原理和所进行的模拟检测试验。测量结果表明,该方法测量热轧板带钢板形结果准确可靠。

百瓦级近衍射极限VCSEL泵浦激光器

报道了高功率、高光束质量的垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)侧泵的Nd:YAG激光振荡器。从VCSEL泵浦源的主动冷却的热沉结构出发,设计了5个227 W的VCSEL线阵,并且通过优化侧面泵浦大口径激光棒的结构,研制成了具备480 W输出能力的棒状激光模块,相应的光-光效率为49.7%。在此基础上,设计了一种高功率、高光束质量的VCSEL侧面泵浦棒状Nd:YAG激光振荡器。腔内插入望远镜光学元件,并通过优化各光学元件的参数使其工作在热近非稳区域,以达到增大基横模体积和抑制高阶横模目的。最终,获得114 W的输出功率,相应的平均光束质量因子M^(2)为1.42。由于VCSEL具备优秀的波长-温度稳定性,这种高功率、高光束质量的VCSEL泵浦的固体激光器在工业、空间等领域,具有极为广阔的应用前景。