脉冲激光二极管双端抽运Tm:YAG棒瞬态热效应分析

基于瞬态热传导方程,通过积分变换方法求解得到脉冲高斯光束双端抽运Tm:YAG棒的时变温度场解析表达式,进而求得时变热焦距。同时定量模拟,分析了不同抽运功率、重复频率与占空比对脉冲激光二极管双端抽运Tm:YAG棒轴向瞬态温度分布和时变热焦距的影响。模拟结果表明:随着脉冲抽运个数的增加,Tm:YAG晶体棒内温度和热焦距整体均呈锯齿状分布,并最终趋于稳定的周期性分布;随着抽运功率、重复频率与占空比的增加,Tm:YAG晶体棒整体温度升高,且棒两端面中心点与棒轴向中心点温差增大,而时变热焦距整体逐渐变短且波动范围变小。研究成果为进一步研究热效应补偿和谐振腔设计提供了理论依据。