激光二极管端面抽运梯度浓度掺杂介质激光器热效应的有限元法分析

作     者：刘全喜 任钢 李轶国 岳通 王莉 肖星 邓翠 李佳玲 Liu Quanxi;Ren Gang;Li Yiguo;Yue Tong;Wang Li;Xiao Xing;Deng Cui;Li Jialing

作者机构：西南技术物理研究所 

基　　金：总装十三五预先研究资助项目 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2019年第48卷第11期

页      码：47-57页

摘      要：基于能量均分方法,根据经典热传导和热弹性理论,建立了激光二极管端面抽运梯度浓度掺杂棒状激光介质的数值模型,考虑到梯度浓度掺杂激光介质端面与空气的对流换热和激光介质材料的热力学参数的温度相关性,运用有限元法,得出了单一浓度掺杂、2阶阶变梯度浓度掺杂、5阶阶变梯度浓度掺杂和理想梯度浓度掺杂四种掺杂结构激光介质内吸收系数、抽运光吸收功率、温度、热应力和应变的空间分布。结果表明,采用梯度浓度掺杂结构可以大大提高激光介质内抽运光吸收分布的均匀性,5阶阶变梯度浓度掺杂激光介质的最高温度、最大主拉应力和最大主应变分别为单一浓度掺杂激光介质的42.6%、31.9%和28.1%,可见明显减小了热效应的影响。理论分析结果可为激光二极管抽运梯度浓度掺杂激光器的合理优化设计提供数据理论支撑。

主 题 词：激光二极管端面抽运固体激光器 热效应 有限元法 梯度浓度掺杂 

学科分类：0808[工学-自动化类] 080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA201948.1105004

馆 藏 号：203829564...