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指南3 如何計(jì)算Yb:YAG薄片激光器的熱透鏡和激光功率輸出？ W1s|7
Xx^c?6YM 目錄 )t4C *+9<U 1. 運(yùn)行LASCAD并定義泵浦光分布 1 :o:??tqw 2. 用EFA定義邊界條件 3 4L0LT> 'M\ 3. 選項(xiàng)定義控制FEA 4 + D@ R'$N 4. FEA結(jié)果顯示 5 G$j8I~E@ 5. FEA結(jié)果拋物線擬合 6 .DQ]q o]OG 6. 在模式中插入熱透鏡 7 x#^kv) 7. 激光功率輸出計(jì)算 8 (}:xs,Ax %9lxE[/ #59zv= 1．運(yùn)行LASCAD并定義泵浦光分布 H L?pnT09 運(yùn)行LASCAD，從路徑C:Program FilesLASCADTutorials中打開tutorial-3.lcd，用“shrink-stretch”工具拉伸模式圖，直到看到黃色的熱透鏡形狀。熱透鏡只有0.12mm，因此需要拉伸其長度。 by<2hLB9Q 選擇主菜單“FEA-Parameter Input & FEA code”，打開“Crystal ,Pump Beam and Material Parameters ”窗口，該窗口有6個標(biāo)簽。“Models”標(biāo)簽顯示了LASCAD提供的預(yù)定義模式，如圖1所示。在這個教程中，模式Cylindrical rod with top hat 已經(jīng)被勾選，該模式表示吸收泵浦光強(qiáng)分布在熱透鏡軸方向?yàn)榻破巾敚ㄒ卜Q為常數(shù)）分布。 B_S3}g<~ fCfY.vd5 圖1.定義泵浦棒 J3 ]m*i5A
選擇’Pump Light’標(biāo)簽，如圖2所示，該標(biāo)簽用于定義泵浦功率密度。在這個模式下，我們必須事先知道總的吸收泵浦功率。總的吸收功率為500W。垂直于薄片軸的泵浦功率用超高斯函數(shù)定義，如help=>Pump Light-Top Hat Pump Light Distribution in Axis Direction。光斑的大小等于分布半徑。超高斯指數(shù)增大到一定程度后，截面分布接近平頂分布。可以點(diǎn)擊“Show Pump Profile”來查看截面圖。我們甚至可以從這個截面圖中減去一定百分比被吸收的泵浦光功率。 #q - _ !=we7vK} 圖2.定義泵浦光 -O5m@rwt<
2.用EFA定義邊界條件 OK 6}9Eu9
DXt^Ym5Cv 如圖所示，選擇“Boundaries”來定義邊界條件。假設(shè)在（z=0）處的晶體面與固體接觸時為常溫，當(dāng)然我們也可以勾選流體冷卻。假設(shè)固體溫度為293K。在3能級系統(tǒng)中，我們一般都采用開氏溫度。參考溫度是用來計(jì)算晶體熱畸變，對應(yīng)于晶體的初始溫度。 (0+m&,
z F\I^d] #,[ 圖3.定義邊界條件 zN1;v6;
在本次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不使用Doping & Mats 標(biāo)簽。 \ a!<^|C &
~iWSc8- 3.選項(xiàng)定義控制FEA Q?@G >uz 選擇“FEA Options”，定義網(wǎng)格參數(shù)，收斂判據(jù)和最大迭代次數(shù)。可以參考幫助手冊查找更詳細(xì)的信息。我們可以保持現(xiàn)有條目值不變。基于現(xiàn)有網(wǎng)格大小，推薦使用700MB RAM。要得到關(guān)于畸變的準(zhǔn)確結(jié)果，現(xiàn)案例的結(jié)果非常小，我們可以將沿著x，y方向的網(wǎng)格降低到0.06，但是最低就需要1024MB RAM來得到這樣精確的網(wǎng)格。 j66@E\dN <G >PPf} |
