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钕玻璃激光器热容方式运行的热负透镜效应实验研究 被引量:3
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作者 衣学斌 陈鸿鸣 钟鸣 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期44-47,共4页
钕玻璃激光器采用双灯对称紧耦合非聚焦泵浦腔,激光棒的冷却通道与闪光灯的水冷却通道分开且相互独立。用重复频率10Hz、脉冲宽度250μs的两盏闪光灯同时进行侧面对称抽运,抽运功率900W。激光器先后以热容方式及常规水冷方式运行10s,分... 钕玻璃激光器采用双灯对称紧耦合非聚焦泵浦腔,激光棒的冷却通道与闪光灯的水冷却通道分开且相互独立。用重复频率10Hz、脉冲宽度250μs的两盏闪光灯同时进行侧面对称抽运,抽运功率900W。激光器先后以热容方式及常规水冷方式运行10s,分别完整采集100个光脉冲的光斑图像,并在其中分别依次等间隔取样16个光斑。通过对比分析光斑变化趋势,热容方式运行的钕玻璃激光器的热透镜效应是负透镜效应,明显有别于常规方式运行的正透镜效应。实验结果对进一步了解钕玻璃激光器热容工作方式运行的输出特性具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 钕玻璃激光器 热容运行方式 透镜效应 透镜效应
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纵向泵浦固体激光介质热透镜效应的理论研究 被引量:46
2
作者 余锦 檀慧明 +1 位作者 钱龙生 刘伟仁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期27-31,共5页
在分析了纵向泵浦、周边致冷固体激光棒内加热及冷却机理的基础上 ,将热传导方程简化为一维形式 ,求解出以级数方式表达的棒内温度分布 ,获得了激光棒中热致应力场和应变场。考虑热色散、热致应力双折射和端面变形 ,推导出纵向泵浦固体... 在分析了纵向泵浦、周边致冷固体激光棒内加热及冷却机理的基础上 ,将热传导方程简化为一维形式 ,求解出以级数方式表达的棒内温度分布 ,获得了激光棒中热致应力场和应变场。考虑热色散、热致应力双折射和端面变形 ,推导出纵向泵浦固体激光棒有效热焦距的解析表达式。将所获结果运用于常用的激光晶体 Nd∶ YAG,发现当使用 1 0 W半导体激光器泵浦时 ,所产生的有效热焦距在毫米量级。 展开更多
关键词 纵向泵浦 透镜效应 有效热焦距 激光介质
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热透镜效应补偿的高功率Nd:YAG激光器的优化设计 被引量:11
3
作者 吴羽 龙晓莉 +2 位作者 焦中兴 何广源 张倩 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期377-380,共4页
为了获得高功率、高光束质量的1064nm激光,采用凹透镜作为补偿透镜来补偿激光棒的热透镜效应。对补偿透镜的选取进行理论分析,并使用所设计的包含补偿透镜的平平谐振腔Nd∶YAG激光器进行了实验验证。在实验中,使用焦距为250mm的凹透镜... 为了获得高功率、高光束质量的1064nm激光,采用凹透镜作为补偿透镜来补偿激光棒的热透镜效应。对补偿透镜的选取进行理论分析,并使用所设计的包含补偿透镜的平平谐振腔Nd∶YAG激光器进行了实验验证。在实验中,使用焦距为250mm的凹透镜、透过率为30%的输出耦合镜,获得了55W的高功率、高光束质量的1064nm激光输出。结果表明,此项研究对高功率、高光束质量激光器谐振腔的设计是有帮助的。 展开更多
关键词 激光器 ND:YAG激光器 透镜效应 光束质量 谐振腔
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侧面泵浦激光器热透镜效应的有限元分析 被引量:11
4
作者 朱广志 陈培锋 +1 位作者 邹雪芬 朱长虹 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期208-210,217,共4页
针对侧面泵浦的固体激光器工作介质产生的热透镜效应进行了分析 ,建立热传导方程。采用有限元分析的方法对不同泵浦条件下激光棒内的温度场和应力变化进行分析。提出补偿热透镜效应的有效措施。
关键词 透镜效应 有限元分析 侧面泵浦 热焦距
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激光棒热透镜效应的有限元分析 被引量:11
5
作者 朱广志 陈培锋 +1 位作者 邹雪芬 刘善琨 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期437-439,共3页
以热传导方程为基础,对热透镜效应补偿前后激光棒内部温度场与应力场的变化进行分析。通过有限元软件进行模拟仿真和实验验证,实验结果与理论分析相符。
关键词 激光棒 透镜效应 有限元分析 侧面泵浦 热焦距 温度场 应力场
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激光窗口热透镜效应对光束质量的影响 被引量:12
6
作者 安建祝 李有宽 杜祥琬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期429-433,共5页
 分析了高功率激光通过窗口时,引起的窗口热透镜效应及其对激光光束质量的影响。用冲量定理方法,推导了二维热传导方程的广义傅里叶级数解,然后按照平面热应力问题,运用有限元方法数值计算热变形。考虑热变形、折射率随温度变化,忽略...  分析了高功率激光通过窗口时,引起的窗口热透镜效应及其对激光光束质量的影响。用冲量定理方法,推导了二维热传导方程的广义傅里叶级数解,然后按照平面热应力问题,运用有限元方法数值计算热变形。考虑热变形、折射率随温度变化,忽略光弹性效应,解出出光面的波前相差分布,讨论了远场光束质量。以空心环形光束为例,计算了熔融石英(SiO2)和白宝石(Al2O3)两种常用窗口的温升分布、热变形、波前相差和光束质量,分析了冷却、辐照时间、光强分布的空间梯度和各种材料参数对光束质量的影响。 展开更多
关键词 激光 窗口 透镜效应 光束质量
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LD抽运复合YAG晶体温度场及热透镜效应研究 被引量:8
7
作者 李锋 刘蓉 +1 位作者 白晋涛 侯洵 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期101-104,共4页
为了研究复合Nd∶YAG激光晶体棒在端面抽运下的温度分布及热透镜效应,采用数值分析法得到了端面抽运激光晶体棒内温度场的数值解,当抽运光功率为18W、光斑半径0.2mm时,吸收系数为3.5/cm的复合晶体内最大温度为73.8℃;同时还得到了径向... 为了研究复合Nd∶YAG激光晶体棒在端面抽运下的温度分布及热透镜效应,采用数值分析法得到了端面抽运激光晶体棒内温度场的数值解,当抽运光功率为18W、光斑半径0.2mm时,吸收系数为3.5/cm的复合晶体内最大温度为73.8℃;同时还得到了径向梯度折射率引起的轴向传播光相位延迟分布ΔΦt(r),并与相同条件下的普通晶体作了比较。结果表明,采用复合晶体可以大幅度降低激光晶体内的温升,并减小端面变形导致的透镜效应;复合晶体内的相位延迟分布ΔΦt(r)与普通晶体的相似,且不满足对半径r的二次方关系;热透镜和参考球面镜透镜的相位延迟分布之间存在畸变Δφ,在r较小(r<wp)时,相位延迟分布ΔΦt(r)可近似等效于一球面透镜,其等效焦距fGR IN值与普通晶体的接近,在r较大(r>wp)时,畸变Δφ随r增大而急剧增大。 展开更多
关键词 激光物理 温度场 数值分析 复合YAG激光晶体 透镜效应
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高功率高重复频率全固态激光器热透镜效应补偿与分析 被引量:4
8
作者 马惠军 孟俊清 +2 位作者 李小莉 朱小磊 陆雨田 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B04期175-179,共5页
将kHz高功率固体激光器增益介质当作厚透镜处理,建立了热透镜效应分析的理论模型,使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。对增益介质抽运均匀性进行了改善,通过分析模拟计算结果,设计了混合非稳腔结构,选择了最佳凸面镜曲率半径对热透... 将kHz高功率固体激光器增益介质当作厚透镜处理,建立了热透镜效应分析的理论模型,使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。对增益介质抽运均匀性进行了改善,通过分析模拟计算结果,设计了混合非稳腔结构,选择了最佳凸面镜曲率半径对热透镜效应进行补偿。试验结果表明,补偿效果明显,kHz高功率全固态激光器的光束发散角优于1.3 mrad。 展开更多
关键词 高功率固体激光器 透镜 透镜效应补偿
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氪灯侧面泵浦Nd:YAG激光器热透镜效应研究 被引量:4
9
作者 张玲 杨少辰 +2 位作者 刘欣 刘庆学 何坤娜 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期69-70,73,共3页
对氪灯侧面泵浦Nd :YAG激光器的热透镜效应进行了分析 ,由实验得出热透镜效应的经验公式 ,并提出一些改进方案 。
关键词 氪灯 侧面泵浦 透镜效应
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纵向泵浦Cr∶Nd∶GSGG激光棒的热透镜效应研究 被引量:3
10
作者 陈子伦 姜宗福 杨华峰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期430-432,共3页
对纵向泵浦Cr∶Nd∶GSGG激光棒的热透镜效应进行了详细的理论分析。对温度分布的函数表达式 ,进行了讨论 ;分析了热引起的应力 ,得到了激光棒破裂的临界功率公式 ;最后对光学畸变进行了分析与讨论 。
关键词 纵向泵浦 透镜效应 热应力 光学畸变
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管状激光介质的热透镜效应 被引量:4
11
作者 朱长虹 李正佳 《激光杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期17-21,共5页
从理论上详细分析了管状激光介质的热透镜效应,提出了“热感应光线轴”的观点,推导出确定管状激光介质光学性质的折射率分布、二维光线矩阵和热透镜焦距。
关键词 管状激光介质 透镜效应 泵浦 激光器
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半导体泵浦固体激光器热透镜效应测量方法 被引量:3
12
作者 卞进田 王玺 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第S02期391-394,共4页
为了测量光泵浦激光晶体的热透镜焦距值,分析了基模高斯光束的特性,给出了在已知基模高斯光束三个以上不同位置处光斑尺寸时求解高斯光束特征参数的方法,并提出了存在测量误差时的数值处理方法。利用计算机模拟构造高斯光束并利用此高... 为了测量光泵浦激光晶体的热透镜焦距值,分析了基模高斯光束的特性,给出了在已知基模高斯光束三个以上不同位置处光斑尺寸时求解高斯光束特征参数的方法,并提出了存在测量误差时的数值处理方法。利用计算机模拟构造高斯光束并利用此高斯光束在不同位置处的光斑半径大小值与被测高斯光束光斑半径测量值相减的平方和作为误差函数的值,误差函数值最小的构造高斯光束就是被测高斯光束。实验测量了半导体泵浦的Nd:YAG激光棒的热效应,给出了632.8 nm红光的热透镜值与泵浦电流的关系。 展开更多
关键词 半导体泵浦激光器 ND YAG 透镜效应 高斯光束 数值模拟
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具有热透镜效应的LD端面泵浦Z型谐振腔稳区的研究 被引量:1
13
作者 王瑞 李港 +1 位作者 陈檬 曾祥江 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期21-22,共2页
本文利用一种新方法研究了具有热透镜效应的LD端面泵浦Z型谐振腔的稳区
关键词 端面泵铺 透镜效应 谐振腔 稳区 半导体激光器
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具有热透镜效应的LD端泵Z型腔的理论研究 被引量:1
14
作者 王瑞 李港 陈檬 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期306-308,共3页
由于采用大功率端面泵浦会在增益介质中产生热透镜效应 ,从而对激光器的运转产生严重的影响。本文利用端面泵浦固体激光棒有效热焦距的解析式得到谐振腔的稳区 。
关键词 透镜效应 端面泵浦 固体激光器 Z型腔
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热透镜效应对固体激光器输出影响研究 被引量:2
15
作者 蔡军 张晓娟 徐涛 《光电技术应用》 2011年第1期15-17,共3页
对含热透镜的固体激光器谐振腔进行理论分析,得到等效谐振腔的G参数,分析讨论G参数随泵浦功率的变化,给出了不同腔型输出功率的变化情况。采用Tm:YAP激光器作为研究对象,由实验验证了不同腔型激光输出功率的变化,得出对平平腔固体激光... 对含热透镜的固体激光器谐振腔进行理论分析,得到等效谐振腔的G参数,分析讨论G参数随泵浦功率的变化,给出了不同腔型输出功率的变化情况。采用Tm:YAP激光器作为研究对象,由实验验证了不同腔型激光输出功率的变化,得出对平平腔固体激光器而言,短腔适合高功率输出的结论。 展开更多
关键词 透镜效应 固体激光器 输出功率
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基于酱油热透镜效应的现象演示及焦距测量 被引量:1
16
作者 吴步军 庞娜娜 +5 位作者 卢月恒 罗添 陈楠 干铭威 谢伟广 时婷婷 《物理实验》 2022年第1期24-28,共5页
为了演示低功率高斯激光条件下的热透镜效应,采用酱油作为研究介质,设计了简易、低成本、安全可靠、可控性好的可视化装置,来观察该非线性光学效应,采用光学成像法与高斯光束变换法测量热透镜等效焦距,通过比较验证,得到的结果接近,证... 为了演示低功率高斯激光条件下的热透镜效应,采用酱油作为研究介质,设计了简易、低成本、安全可靠、可控性好的可视化装置,来观察该非线性光学效应,采用光学成像法与高斯光束变换法测量热透镜等效焦距,通过比较验证,得到的结果接近,证明了这两种方法的可行性. 展开更多
关键词 透镜效应 酱油 光学成像法 高斯光束变换法
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激光热透镜效应及其等效焦距测量实验设计 被引量:5
17
作者 郭晓春 《物理实验》 2020年第7期11-15,共5页
基于共轴双光束干涉法设计了激光热透镜效应及其等效焦距测量装置.使用厚度约为200μm的薄酱油层样品作为观察热透镜效应的介质,将其置于半导体激光器的汇聚点上,可以在光屏上观察到同心衍射圆环,定性演示激光热透镜效应,并对热透镜的... 基于共轴双光束干涉法设计了激光热透镜效应及其等效焦距测量装置.使用厚度约为200μm的薄酱油层样品作为观察热透镜效应的介质,将其置于半导体激光器的汇聚点上,可以在光屏上观察到同心衍射圆环,定性演示激光热透镜效应,并对热透镜的等效焦距进行定量测量.实验结果显示:薄酱油层在半导体激光照射下产生的热透镜效应可等效为凹透镜;基于共轴双光束法的热透镜等效焦距测量较为准确,利用Origin软件对8组实验数据进行线性拟合,相关系数为0.997. 展开更多
关键词 透镜效应 焦距 半导体激光器
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热透镜效应的数值计算 被引量:4
18
作者 李萍 王垚廷 张磊 《齐鲁工业大学学报》 2017年第5期62-65,共4页
热透镜效应的出现不但限制了激光器输出功率的提高,也使得输出激光的光束质量下降。因此,得到热透镜效应更为精确的解也就成为了降低热透镜效应的关键。采用PDE工具箱和Runge-Kutta方法分别求解热传导方程,得到了端面泵浦圆柱状固体激光... 热透镜效应的出现不但限制了激光器输出功率的提高,也使得输出激光的光束质量下降。因此,得到热透镜效应更为精确的解也就成为了降低热透镜效应的关键。采用PDE工具箱和Runge-Kutta方法分别求解热传导方程,得到了端面泵浦圆柱状固体激光器Nd:YAG晶体的温度分布。激光棒内部的最高温升为50.6 K,向四周扩散的过程中温度逐渐降低,最后慢慢趋于稳定。使用两种方法所求得激光棒内部最高点温差为10.4 K,说明使用两种方法所求得的温度分布准确度较高。 展开更多
关键词 透镜效应 热传导方程 PDE工具箱 RUNGE-KUTTA 数值计算
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层状火焰中透镜效应的研究
19
作者 邓开发 夏守之 是度芳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期54-57,共4页
分析预混气体燃烧气流形成的层状结构,建立其分界面的模拟方程;用矩阵方法计算光透 射率和厚度灵敏因子,得到层状火焰透镜的性能参数;引进光学材料的规化热差系数和色差系数,建立无热差光学系统的方程,并提出了消除温度对其焦距影响的... 分析预混气体燃烧气流形成的层状结构,建立其分界面的模拟方程;用矩阵方法计算光透 射率和厚度灵敏因子,得到层状火焰透镜的性能参数;引进光学材料的规化热差系数和色差系数,建立无热差光学系统的方程,并提出了消除温度对其焦距影响的方案。结果表明:精细的火焰多层膜层结构的透镜效应研究对获得极准确的激光全息信息非常有益。 展开更多
关键词 温度测量 火焰温度 层状结构 透镜效应 激光全息术
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考虑热透镜效应的非稳腔CPM激光器分析
20
作者 王加贤 张文珍 林星 《量子电子学报》 CAS CSCD 1992年第1期73-73,共1页
非稳腔CPM Nd:YAG激光器由于采用抗共振环结构来实现对撞脉冲锁模,并利用平凸非稳腔模体积大、横模鉴别能力强、输出方式容易控制的优点,所以输出的单脉冲序列能量高(近100mJ)、脉宽窄(10ps),而且光束有良好的空间质量。本文分析腔... 非稳腔CPM Nd:YAG激光器由于采用抗共振环结构来实现对撞脉冲锁模,并利用平凸非稳腔模体积大、横模鉴别能力强、输出方式容易控制的优点,所以输出的单脉冲序列能量高(近100mJ)、脉宽窄(10ps),而且光束有良好的空间质量。本文分析腔参数及染料浓度对激光器输出的影响。 激光器以1~5pps重复率工作时,只需考虑YrAG棒的负热透镜效应。把抗共振环看成全反射平面镜M<sub>2e</sub>,再利用镜像法把凸面镜M<sub>1</sub>对YAG棒形成的厚透镜成像。 展开更多
关键词 透镜效应 非稳腔 Nd:YAG激光器 对撞脉冲锁模 染料浓度 单脉冲序列 腔参数 输出能量 抗共振环 镜像法
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