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2020-09-04 10:37 |
如何计算Yb:YAG薄片激光器的热透镜和激光功率输出
指南3 如何计算Yb:YAG薄片激光器的热透镜和激光功率输出? G9TUU.T
qIl@,8T 目录 .)Q'j94Q 1. 运行LASCAD并定义泵浦光分布 1 %vI]"a@ 2. 用EFA定义边界条件 3 TOs|f8ay 3. 选项定义控制FEA 4 ~EymD * 4. FEA结果显示 5 G}g+2` 5. FEA结果抛物线拟合 6 o<;"+ @v 6. 在模式中插入热透镜 7 (uE_mEIsv 7. 激光功率输出计算 8 C.|MA(7 bk2vce& 1.运行LASCAD并定义泵浦光分布 : s35{K 运行LASCAD,从路径C:Program FilesLASCADTutorials中打开tutorial-3.lcd,用“shrink-stretch”工具拉伸模式图,直到看到黄色的热透镜形状。热透镜只有0.12mm,因此需要拉伸其长度。 4_eq@'9-q 选择主菜单“FEA-Parameter Input & FEA code”,打开“Crystal ,Pump Beam and Material Parameters ”窗口,该窗口有6个标签。“Models”标签显示了LASCAD提供的预定义模式,如图1所示。在这个教程中,模式Cylindrical rod with top hat 已经被勾选,该模式表示吸收泵浦光强分布在热透镜轴方向为近似平顶(也称为常数)分布。 <cS1}" ,k4
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图1.定义泵浦棒 bk|>a=o3 选择’Pump Light’标签,如图2所示,该标签用于定义泵浦功率密度。在这个模式下,我们必须事先知道总的吸收泵浦功率。总的吸收功率为500W。垂直于薄片轴的泵浦功率用超高斯函数定义,如help=>Pump Light-Top Hat Pump Light Distribution in Axis Direction。光斑的大小等于分布半径。超高斯指数增大到一定程度后,截面分布接近平顶分布。可以点击“Show Pump Profile”来查看截面图。我们甚至可以从这个截面图中减去一定百分比被吸收的泵浦光功率。 kK(,FB QHeUpJ/^
图2.定义泵浦光 "Y6f.rB 2.用EFA定义边界条件 sSxra!tv4 6 [IiJhVL 如图所示,选择“Boundaries”来定义边界条件。假设在(z=0)处的晶体面与固体接触时为常温,当然我们也可以勾选流体冷却。假设固体温度为293K。在3能级系统中,我们一般都采用开氏温度。参考温度是用来计算晶体热畸变,对应于晶体的初始温度。 {chl+au*l &e{&<ZVR
图3.定义边界条件 _?8T'?-1 在本次结构设计中不使用Doping & Mats 标签。 UaB!,vs3st L))(g][; 3.选项定义控制FEA S;
>_9 选择“FEA Options”,定义网格参数,收敛判据和最大迭代次数。可以参考帮助手册查找更详细的信息。我们可以保持现有条目值不变。基于现有网格大小,推荐使用700MB RAM。要得到关于畸变的准确结果,现案例的结果非常小,我们可以将沿着x,y方向的网格降低到0.06,但是最低就需要1024MB RAM来得到这样精确的网格。 < | |