热容模式下LD阵列泵浦Nd：GGG圆盘的温度场分析 被引量：3

1

作者 王保松 江海河 +4 位作者 张庆礼 孙敦陆 殷绍唐 李林峰 陶少宏 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期688-693,共6页

为了研究Nd:GGG激光晶体圆盘在热容运行模式下的温度场分布及变化问题,根据实际情况建立物理模型进行了分析。从热传导微分方程出发,通过格林函数法求得激光器工作、冷却阶段晶体内部温度场的解析解,在一定程度上可以反映温度场的变化... 为了研究Nd:GGG激光晶体圆盘在热容运行模式下的温度场分布及变化问题,根据实际情况建立物理模型进行了分析。从热传导微分方程出发,通过格林函数法求得激光器工作、冷却阶段晶体内部温度场的解析解,在一定程度上可以反映温度场的变化情况。数值计算了矩形LD光斑尺寸3 cm,泵浦功率8100 W、脉冲频率500 Hz、脉冲宽度0.2 ms条件下泵浦4s后圆盘的温度场以及变化曲线,得到4s末的最大应力已经达到晶体断裂极限的47%。采用280K、290K的温度分别对圆盘进行背面冷却时,需要60～70s左右的冷却时间;当采用280K对圆盘进行背面和侧面同时冷却时,冷却时间缩短到30s左右。 展开更多

关键词 激光物理 温度场分析 格林函数法 nd:ggg激光圆盘 热容模式

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钕玻璃、Nd:YAG和Nd:GGG热容激光特性比较 被引量：6

2

作者 侯立群 祖继锋 +1 位作者 董玥 朱健强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期881-885,共5页

考虑固体热容激光器对工作介质的要求,对比分析了掺钕的玻璃、YAG和GGG的多种材料性能。并对三者在激光工作周期内的瞬态温度场及热应力进行了数值模拟。结果表明:在给定的边界及工作条件下,当钕玻璃激光器以热容方式工作,时间为5 s时,... 考虑固体热容激光器对工作介质的要求,对比分析了掺钕的玻璃、YAG和GGG的多种材料性能。并对三者在激光工作周期内的瞬态温度场及热应力进行了数值模拟。结果表明:在给定的边界及工作条件下,当钕玻璃激光器以热容方式工作,时间为5 s时,介质最高升温超过400 K,最大热致应力为25 MPa,接近其断裂极限的50%。在此条件下进行冷却,当水温为283 K时,需经过约120 s才基本恢复到初始工作状态。而Nd:YAG和Nd:GGG两种介质在相同输入工作条件下,工作时间可达10 s,且温度分布相对平坦,温差和热应力较小,经水冷约30 s可恢复到初始状态。但模拟计算中,发现Nd:YAG在冷却阶段的最大应力达77 MPa,已超过断裂阈值下限值的50%。兼顾冷却时间、材料所能承受的应力及晶体生长尺寸,以及实现100kW的平均功率输出等因素,Nd:GGG晶体是目前三者中比较适合于作为高平均功率、重复率热容方式工作的激光材料。 展开更多

关键词 热容激光 瞬态温度场 有限元分析 钕玻璃 nd:YAG nd:ggg

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矩形截面Nd：GGG热容激光器热分析 被引量：3

3

作者 史彭 辛宇 +2 位作者 李隆 陈文 白冰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期305-307,333,共4页

为了研究长方体型Nd:GGG热容激光晶体的热效应,通过对激光晶体工作特点的分析,采用半解析各向异性热分析方法,建立了符合实际工作状态热模型,对长方体型Nd:GGG热容激光晶体进行了热分析,得到了激光晶体抽运阶段和冷却阶段晶体内部温度... 为了研究长方体型Nd:GGG热容激光晶体的热效应,通过对激光晶体工作特点的分析,采用半解析各向异性热分析方法,建立了符合实际工作状态热模型,对长方体型Nd:GGG热容激光晶体进行了热分析,得到了激光晶体抽运阶段和冷却阶段晶体内部温度场计算公式,定量分析了晶体宽度和厚度对温度场的影响。结果表明,当使用输出功率为8100W、脉冲频率500Hz、脉冲宽度0.2ms的LD抽运晶体4s时,抽运面中心最高温升为169.1℃;停止抽运120s时,晶体最高温升下降到0.97%。所得结果为热容激光器的优化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 激光物理 热容激光器 端面抽运 长方体nd:ggg晶体 最高温升 冷却时间

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LD端面抽运Nd∶GGG激光器热效应研究 被引量：6

4

作者 冯祝 万云芳 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期360-363,共4页

为了研究激光二极管端面抽运掺钕钆镓石榴石Nd∶GGG激光器的热效应,采用实验测量与理论计算结合的方法,进行了激光器的连续运转,测量了激光器的热焦距、本征损耗和热损耗。结果表明,采用凹-平腔结构,当抽运功率为28.8W时,得到最大连续... 为了研究激光二极管端面抽运掺钕钆镓石榴石Nd∶GGG激光器的热效应,采用实验测量与理论计算结合的方法,进行了激光器的连续运转,测量了激光器的热焦距、本征损耗和热损耗。结果表明,采用凹-平腔结构,当抽运功率为28.8W时,得到最大连续波输出功率为13.2W,对应最大斜效率为51.5%,光光转换效率为49.5%,Nd∶GGG晶体的本征损耗测量值为0.86%/cm;测量结果与理论计算吻合得很好。所得结果为LD抽运Nd∶GGG激光器的进一步设计优化提供了实验和理论依据。 展开更多

关键词 激光器 nd∶ggg 热效应 LD端面抽运

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LD双面侧抽运Nd:GGG热容激光晶体热分析 被引量：2

5

作者 辛宇 史彭 +2 位作者 李隆 白冰 常锐 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期787-791,共5页

为了研究矩形晶体Nd:GGG受到具有高斯分布激光双侧错位抽运时,激光晶体内部温度场和热形变分布情况,采用以各向异性半解析热分析为基础的方法进行了研究。当用输出功率分别都为300W从Nd:GGG晶体两侧面错位中心抽运时,高斯半径为9.00mm,... 为了研究矩形晶体Nd:GGG受到具有高斯分布激光双侧错位抽运时,激光晶体内部温度场和热形变分布情况,采用以各向异性半解析热分析为基础的方法进行了研究。当用输出功率分别都为300W从Nd:GGG晶体两侧面错位中心抽运时,高斯半径为9.00mm,最高温度出现在前抽运面,晶体内最大温度为309.73℃;分析了激光晶体工作的特点,建立了符合激光晶体的热模型,得出了矩形Nd:GGG激光晶体温度场和热形变场通解表达式。结果表明,当侧面错位抽运长方体Nd:GGG晶体10s时,最大热形变量为28.97μm,最大光程差为13.02μm;停止抽运200s时,晶体最高温升下降到1.01%。该研究结果为LD双侧抽运热容激光器的优化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 激光光学 热形变和光程差 半解析热分析理论 nd:ggg热容激光晶体 双侧错位抽运 冷却阶段

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不同抽运光分布的Nd:GGG热容激光器介质热应力分析 被引量：1

6

作者 王超 张申金 +2 位作者 唐晓军 杜涛 周寿桓 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z3期154-158,共5页

从固体瞬态热传导微分方程出发并结合弹性力学的基本方程,利用有限元方法对 Nd:GGG 热容激光器介质的瞬态温度和热应力进行了数值模拟。数值模拟并分析了介质端面抽运光为均匀分布和高斯分布两种情况下,介质的温度、应力的瞬态分布。模... 从固体瞬态热传导微分方程出发并结合弹性力学的基本方程,利用有限元方法对 Nd:GGG 热容激光器介质的瞬态温度和热应力进行了数值模拟。数值模拟并分析了介质端面抽运光为均匀分布和高斯分布两种情况下,介质的温度、应力的瞬态分布。模拟中考虑了由介质的吸收特性导致的介质热沉积功率不均匀分布和介质热容随温度的变化关系。结果表明,抽运光功率一定时,抽运光均匀分布时介质的最高温度较低,温度梯度较小,介质所受热应力较小。 展开更多

关键词 热容激光器 二极管抽运 温度分布 应力分布 nd:ggg

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LD抽运Nd∶GGG热容激光器实验研究 被引量：1

7

作者 唐晓军 张申金 +2 位作者 秘国江 吕华昌 周寿桓 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第B09期800-803,共4页

报道了激光二极管抽运单片Nd∶GGG热容激光器,实验获得平均输出功率为1.49 kW的激光输出,光-光转换效率为24.1%。同时对介质不同截面内抽运光、温度及温度梯度分布的瞬态三维分布进行了计算模拟。

关键词 热容激光器 激光二极管 端面抽运 nd:ggg 抽运光分布 温度分布

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Nd:GGG激光晶体在高能固体热容激光器系统技术中的应用 被引量：1

8

作者 曾繁明 孙晶 +5 位作者 卢利平 朱忠丽 万玉春 郭丹 李建立 刘景和 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2004年第4期22-24,共3页

介绍了固体热容激光器的发展现状和未来 ,详细分析了作为固体热容激光器的激光工作物质 -掺钕钆镓石榴石 (Nd :GGG)的结晶学性能、物理光学性能。提出了Nd :GGG晶体将在未来LD泵浦高功率激光器中获得广泛应用。

关键词 固体热容激光器 掺钕钆镓石榴石(nd:ggg) LD泵浦

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Nd:GGG激光晶体的缺陷研究 被引量：7

9

作者 王召兵 张庆礼 +5 位作者 孙敦陆 殷绍唐 苏静 张霞 邵淑芳 谷长江 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期574-578,共5页

Nd:GGG晶体是热容固体激光器的一种重要的工作介质。采用提拉法沿(111)方向生长出直径为60 mm的Nd:GGG单晶,利用应力仪、偏光显微镜和环境扫描电子显微镜及化学腐蚀等仪器和手段,对晶体的宏观和微观缺陷进行了观察和分析,可为改善生长... Nd:GGG晶体是热容固体激光器的一种重要的工作介质。采用提拉法沿(111)方向生长出直径为60 mm的Nd:GGG单晶,利用应力仪、偏光显微镜和环境扫描电子显微镜及化学腐蚀等仪器和手段,对晶体的宏观和微观缺陷进行了观察和分析,可为改善生长工艺、生长大尺寸优质Nd:GGG晶体提供指导。 展开更多

关键词 材料 缺陷 应力双折射 nd:ggg晶体 热容固体激光器 位错

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1110nm Nd:GGG激光器与555nm倍频激光器 被引量：4

10

作者 周景涛 黄敬霞 李莉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期867-871,共5页

采用紧凑的直腔设计和精确的膜系设计,实现了LD侧面泵浦1 110 nm Nd:GGG和腔内倍频的555 nm激光。当泵浦功率为168 W时,得到了25.5 W的1110 nm连续激光输出。在10 k Hz的声光调Q情况下,应用II类非临界相位匹配LiB3O5(LBO)倍频晶体,得到... 采用紧凑的直腔设计和精确的膜系设计,实现了LD侧面泵浦1 110 nm Nd:GGG和腔内倍频的555 nm激光。当泵浦功率为168 W时,得到了25.5 W的1110 nm连续激光输出。在10 k Hz的声光调Q情况下,应用II类非临界相位匹配LiB3O5(LBO)倍频晶体,得到了最大输出功率为3.1 W的555 nm倍频光输出,光-光转换效率为1.8%,相应的脉冲宽度为176 ns,在水平和竖直方向上的M2因子分别为19.6和21.3。 展开更多

关键词 555 nm激光 nd:ggg晶体 LiB3O5晶体

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Nd:GGG晶体准三能级938 nm激光研究

11

作者 张春雨 高春清 +2 位作者 张玲 魏志义 张治国 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期125-125,共1页

本文首次报导了Nd：GGG晶体运转于准三能级938nm连续激光输出的相关研究结果，在入射泵浦功率为5．9w时，在938nm获得最大输出功率为620mw，其斜率效率为15％，如果进一步优化晶体的掺杂浓度和长度，将可能获得更大的激光输出。

关键词 nd:ggg晶体 连续激光输出 准三能级 最大输出功率 泵浦功率 斜率效率 掺杂浓度 入射

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498nm全固态腔内和频Nd∶GGG激光器

12

作者 王爱国 王君光 李永亮 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1310-1313,共4页

报道了由Nd∶GGG晶体1062 nm和937 nm两条谱线腔内非线性和频产生的全固态连续498 nm青光激光器。当注入泵浦功率为18.2 W时,获得186 mW的TEM00连续498 nm青激光输出,光束质量因子M2=1.22,30 min功率不稳定度优于5%。

关键词 二极管泵浦 全固态激光器 青色激光 nd∶ggg晶体

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高平均功率Nd:GGG板条激光器特性

13

作者 丰金凤 《红外与激光技术》 CSCD 1989年第3期52-56,共5页

本文介绍Z字形光路Nd:GGG板条激光器的性能特性。晶体尺寸有6^(?)mm×10^(?)mm×100^(?)mm和10^(?)mm×18^(?)mm×167^(?)mm两种。这些板条表面的抛光平直度为λ/5(λ=6328A),表面光洁度为8A rms,表面平行度为10s。正... 本文介绍Z字形光路Nd:GGG板条激光器的性能特性。晶体尺寸有6^(?)mm×10^(?)mm×100^(?)mm和10^(?)mm×18^(?)mm×167^(?)mm两种。这些板条表面的抛光平直度为λ/5(λ=6328A),表面光洁度为8A rms,表面平行度为10s。正常模式振荡时,在较小板条中得到了45W平均输出功率;在较大板条中得到了145W。在Q-开关工作时,得到了平均输出功率11W、脉冲宽度10ns、重复率20Hz。还把滤除紫外的滤光片放在抽运谐振腔中抑制Nd:GGG紫外辐照,从而延长了运转寿命。 展开更多

关键词 固体激光器 晶体激光器 nd ggg

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LD泵浦8.7kW固体热容激光器实验研究 被引量：13

14

作者 王超 周寿桓 +3 位作者 唐晓军 杜涛 张申金 李斐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期77-78,155,共3页

设计了高功率固体热容激光器实验装置。采用二极管阵列泵浦Nd:GGG晶体腔内串联的方式,对激光器的输出特性进行了实验研究,得到输出平均功率8.7 kW,光光效率20%。获得了增益介质内的荧光分布,利用干涉测量法测量干涉条纹表征增益介质受... 设计了高功率固体热容激光器实验装置。采用二极管阵列泵浦Nd:GGG晶体腔内串联的方式,对激光器的输出特性进行了实验研究,得到输出平均功率8.7 kW,光光效率20%。获得了增益介质内的荧光分布,利用干涉测量法测量干涉条纹表征增益介质受热后折射率变化造成的畸变。 展开更多

关键词 固体热容激光器 二极管泵浦 nd:ggg 干涉条纹 荧光分布

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优质大尺寸激光晶体研究进展 被引量：10

15

作者 徐学珍 桂尤喜 王永国 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期295-299,共5页

文章综述了国内外大尺寸Nd∶YAG,Nd∶GGG,Yb∶YAG晶体的发展概况,指出了我国优质大尺寸激光晶体研究进展及主要差距,展望了发展前景。

关键词 优质大尺寸 激光晶体 nd:YAG nd:ggg YB:YAG

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LD抽运热容激光器介质内温度分布研究

16

作者 张申金 周寿桓 +2 位作者 唐晓军 秘国江 吕华昌 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期303-306,共4页

采用有限元法及光线追迹法,计算得到二极管抽运固体热容激光器介质不同截面内抽运光分布及瞬态的温度三维分布,计算同时考虑了二极管在快轴和慢轴方向的发散特性及介质内不均匀分布的内热源.对二极管抽运单片Nd:GGG热容激光器的实验装置... 采用有限元法及光线追迹法,计算得到二极管抽运固体热容激光器介质不同截面内抽运光分布及瞬态的温度三维分布,计算同时考虑了二极管在快轴和慢轴方向的发散特性及介质内不均匀分布的内热源.对二极管抽运单片Nd:GGG热容激光器的实验装置,得到1.49 kW的平均功率激光输出和24.1%的光-光转换效率,1.2 s后,介质端面中心处温度为81℃,模拟结果为78.1℃. 展开更多

关键词 热容激光器 二极管抽运 nd:ggg 抽运光分布 温度分布

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