在許多激光器或放大器設(shè)備中，熱透鏡起著重要的作用，因此應(yīng)該在數(shù)值模擬中加以考慮。 @}\wec_  
在本文中，我首先簡(jiǎn)要描述了熱透鏡的來源，然后向您展示如何在我們的軟件中處理這種效應(yīng)。 CT{mzC8  
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什么是熱透鏡？ 0fE?(0pBj  
當(dāng)激光增益介質(zhì)(例如激光晶體)被泵浦時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生一些熱量，這些熱量隨后需要通過熱傳導(dǎo)帶走。因此不可避免地會(huì)在增益介質(zhì)中形成溫度梯度。形成激光的熱透鏡效應(yīng)與以下物理機(jī)制相關(guān): ? R!Pf: t  
l 折射率與溫度相關(guān)。 dj-/%MU  
l 晶體內(nèi)部的機(jī)械應(yīng)力也會(huì)改變折射率(光彈性效應(yīng))。 Jo'~
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l 此外，機(jī)械應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致端面凸出，使激光晶體具有透鏡的形狀。 4p<c|(f#  
在一般情況下，首先提到的影響因素往往是最主要的。下圖顯示了一般情況下數(shù)值計(jì)算的溫度曲線。 W>y>  
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圖片:222.png

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圖1:模擬端面泵浦Nd:YAG棒的橫向泵浦強(qiáng)度分布(紅色)和熱分布(藍(lán)色)。溫度分布僅在晶體中心附近近似為拋物線，因此光束半徑等于泵浦光束半徑的激光模式將產(chǎn)生一些像差。 =[do([A  
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諧振腔設(shè)計(jì)中的熱透鏡效應(yīng) U2G[uDa;
 
我們的諧振器設(shè)計(jì)軟件RP Resonator基于ABCD矩陣算法計(jì)算激光諧振腔的模式特性。(準(zhǔn)確地說，它使用一種擴(kuò)展矩陣(ABCDEF矩陣)來處理錯(cuò)位影響，但這與我們的上下文無關(guān)。) 9s4>hw@u  
這里，只能處理拋物線形狀的透鏡效應(yīng)，即沒有球差的透鏡效應(yīng)。軟件可以很容易地定義熱透鏡效應(yīng)的分布，例如，激光晶體被定義為一個(gè)“棱鏡”，因此可以指定參數(shù)n2，它是折射率的徑向相關(guān)性的二階系數(shù):n(r)= n0-0.5n2r2 。這個(gè)參數(shù)可以簡(jiǎn)化為熱透鏡的屈光度除以晶體長(zhǎng)度。屈光度可以從別處得知，或者至少在簡(jiǎn)化的情況下，可以用簡(jiǎn)單的公式從耗散功率密度計(jì)算出。一種常見的情況是提供一根至少在激光束體積內(nèi)被均勻泵浦的圓柱形棒。 xcE2hK/+  
原則上，也可以將具有一定屈光力的薄透鏡插入到激光晶體的左側(cè)或右側(cè)，或者當(dāng)將激光晶體分成兩部分時(shí)，插入到激光晶體的中間。在許多情況下，結(jié)果將類似于分布式透鏡的結(jié)果。然而，在某些情況下存在差異，例如，當(dāng)激光晶體占總諧振器長(zhǎng)度的大部分時(shí)，分布式透鏡很容易處理。 <I 0 珠海市| 南木林县| 新兴县| 泰宁县| 潼南县| 昌平区| 平潭县| 莱州市| 盘锦市| 仪陇县| 班戈县| 红河县| 东乌| 泸定县| 辽宁省| 阳新县| 哈巴河县| 芜湖市| 九龙城区| 叶城县| 洪雅县| 长寿区| 买车| 瓮安县| 余干县| 石棉县| 玉树县| 黄平县| 南宫市| 宝兴县| 瓦房店市| 阆中市| 玉门市| 山丹县| 乌鲁木齐市| 泸州市| 株洲县| 乃东县| 玛曲县| 鄂温| 铁岭市|