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。

角抽运优化及辐射平衡激光器增益介质设计

角抽运能够避免使用抽运光高透激光高反的双色镜,并且对于低掺杂浓度的激光晶体仍然具有可以接受的吸收效率,因此该抽运方案适合辐射平衡激光器(RBL)较为苛刻的抽运要求。为确保抽运光不会从增益介质的角边泄漏,对角抽运方案中的晶体宽度给出了进一步的优化公式。在992.8 nm抽运光波长下,针对用于辐射平衡激光器的掺杂原子数分数为5%的Yb:KGW激光晶体,利用光线追迹法分别对不使用和使用高温熔合技术的两种角抽运设计方案进行了数值模拟计算。根据抽运吸收效率和均匀性等设计要求,两种角抽运方案中最佳入射角度均为45°,最佳抽运全反射次数值均为1,但是使用高温熔合技术比不使用该技术会使抽运效率提高约20%。