为了解决激光二极管(laser diode, LD)端面泵浦的微片激光器会在晶体内部发生废热堆积的问题,基于镶嵌式Yb:YAG微片激光晶体的工作特点,建立了侧面与底面始终冷却,泵浦端面与空气热交换的Yb:YAG微片热模型。根据热传导方程,对Yb:YAG微片的温度场、应力场及热形变场使用有限元分析法进行计算,并定量分析了泵浦功率、泵浦半径与高斯阶次对温度场及热形变场的影响。研究结果表明:若以泵浦功率为50 W,泵浦光高斯半径为300 μm的激光二极管对底面半径为3 mm,柱高为0.5 mm,且掺杂浓度为8.0at.%的Yb:YAG微片端面进行泵浦,晶体内部场的最高温升为67.75 K,z轴方向最大热形变量为1.8351×10−4 mm,泵浦端面最大形变量为1.8355×10−4 mm,最大应力为1.249×108 N·m−2。研究结果对激光二极管端面泵浦的Yb:YAG微片激光器的设计提供了理论依据。
LI et al. (Thu,) studied this question.