指南1:如何计算一个简单
激光腔中端面
泵浦棒的热
透镜目录
Zb'a+8[ 1. 启动LASCAD和定义一个简单激光腔 1
X0]$Ovq( l 2. 定义和分析端泵浦的棒 2
8I<j"6`+Q 2.1. 选择晶体的类型和泵浦
结构 3
,-DU)&dF 2.2. 定义泵浦光的分布 3
}j!C+i 2.3. 定义棒的冷却 6
B$7Cjv 2.4. 定义工作物质
参数 6
/-(OJN5F^ 2.5. 定义合成物质 7
voJJoy% 2.6. 定义控制FEA计算程序的选项 7
.z*}%,G 2.7. FEA结果的可视化 9
!Y/S 2J 2.7.1. 3D观察器 9
=F5zU5`i 2.7.2. 2D数据分布和抛物线拟合 10
/_yAd,^-+ 2.8. 高斯模的计算 10
,| j\x 2.9. 在模式图中插入晶体 11
S,a:H*Hf 3. 调整腔参数 12
EiyHZ 4. 激光腔特性分析工具 14
90ov[|MkM 4.1. 激光腔稳定性分析 14
}%^ 3 4.2. 高斯横模的分布以及与泵浦光分布的重叠显示 14
^ ),;`YXZ 4.3. 计算激光功率输出 15
~B7<Yg 5.
光束传输代码(BPM) 16
Os!x<r|r HYZp=*eb 1. 启动LASCAD和定义一个简单激光腔
,vBB". LY' F;Q'R|HQ 选择 Start/Programs/LASCAD/lascad启动LASCAD,定义工作路径,单击“OK”打开LASCAD 主窗口,单击工具栏最左端的“New Project”按钮或者主菜单上的“File”选项,将“Number of Face Elements”设置为4,输入适当的
波长,其余选项保持默认设置,单击“OK”。
_BvGEM`o Qo*OC 9E` :'[ha$ 图1
$+,kibk*R i@ 86Ez 现在可以看到LADCAD 的主菜单出现在窗口的上方,另外两个窗口在下方,其中一个窗口的标题是“Standing Wave Resonator”,另外一个的标题是“Parameter Field”,如图1所示。
AKS. XW (
efxw 上方的窗口是有4个元件的简单腔的模式图,下方窗口显示这个腔的参数。在每一个元件的下面的一列里显示这个元件的参数,比如在标有“Type-Param”的一例里显示每个镜的曲率半径。可以用标有元件序号的下拉框按钮来改变相应元件的类型,可以选择Mirror、Dielectric Interface或者Lens类型。每一元件序号下面的列显示相应的两元件的空间属性,比如折射率、“Refractive Parameter”(表示相应的抛物线型折射率分布的二阶导数)。关于这个窗口的其他功能的描述可以在第3节、快速入门或者使用手册中找到。
k ,ezB+ m\_v{1g 2. 定义和分析端泵浦的棒
p<y\^a J0o,ZH9 n;QFy5HB8 图2
.&h|r>*|J qa4j>; 2.1. 选择晶体的类型和泵浦结构
J~h9i=4<bF PO|gM8E1x? 单击LASCAD 主窗口中的“FEA/Parameter Input & Start of FEA Code”打开标题为“Crystal, Pump Beam and Materials Parameters”的窗口,如图2。注意有六个标签页来定义不同的参数组。
nj-LG!"a 在“Models”标签的对话框中列举了不同的晶体和泵浦结构供选择。默认的设置是“(Dual) end pumped cylindrical rod”。这个窗口的底部可以定义棒的尺寸,比如我们输入棒的长度为6mm 和直径为2mm,如图2所示。
=NWzsRl, L(C0236r 2.2. 定义泵浦光的分布
$J0o%9K
gf^y3F[\ 选择“Pump Light”标签,打开如图3所示的窗口。
"Id1H tq L2' (= 图3
Zm+GH^f' Z@AN0?,`~o 在对话框中可以选择超高斯函数近似泵浦光的分布。超高斯函数是指光的分布具有高斯分布的数学形式,但其指数比2大。增加超高斯函数的指数可以形成平顶分布。关于这些内容的详细描述请参阅LASCAD手册中。
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~9T) 在“Incident pump power, W”标签的对话框中可以分别定义晶体左右端面的泵浦功率。对端泵而言,通常泵浦光束聚焦到棒中。在"Spot size at beam waist", "Distance of waist from left end face" 和"Beam divergence"的对话框中可以定义相关量的大小。
&y-z[GR[{ 单击“From the right end”按钮就可以输入从右端输入泵浦光的参数。
V|/N-3M `X B$t?xi 通过下列操作可以看到超高斯指数效应:
klTRuU( w BoP&l 选定“x-y-symmetry”选项,打开“Super-gaussian exponent”选项y平面的下拉框,选择其参数比如10,单击底部右端的标有“Show Pump Light Distribution”的按钮,其泵浦光分布窗口将打开,如图4所示。
urQ<r{$x0 :w7?]y6~S Ci2*5n< 图4
#E#@6ZomT 图5
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