在许多
激光器或放大器设备中,热
透镜起着重要的作用,因此应该在数值
模拟中加以考虑。
Z{.8^u1I 在本文中,我首先简要描述了热透镜的来源,然后向您展示如何在我们的
软件中处理这种效应。
D>r&}6< >gQ>1Bwvi 什么是热透镜?
>~rTqtKd 当激光增益介质(例如激光晶体)被泵浦时,通常会产生一些热量,这些热量随后需要通过热传导带走。因此不可避免地会在增益介质中形成温度梯度。形成激光的
热透镜效应与以下物理机制相关:
C.:<-xo l 折射率与温度相关。
t^-d/yKt0w l 晶体内部的机械应力也会改变折射率(光弹性效应)。
;<Sd~M4f l 此外,机械应力会导致端面凸出,使激光晶体具有透镜的形状。
Ufj`euY 在一般情况下,首先提到的影响因素往往是最主要的。下图显示了一般情况下数值计算的温度曲线。
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T.F!+ 图1:模拟端面泵浦Nd:YAG棒的横向泵浦强度分布(红色)和热分布(蓝色)。温度分布仅在晶体中心附近近似为抛物线,因此
光束半径等于泵浦光束半径的激光模式将产生一些
像差。
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