摘要

为了解决激光二极管端面泵浦圆盘晶体引起的热效应问题,根据连续LD端面泵浦圆盘形YAG/Yb∶YAG的工作特点,基于热传导理论建立了复合晶体有限元分析模型。通过设定LD泵浦参数,定量分析了泵浦功率、复合晶体厚度与截面大小对温度场的影响。研究结果表明,当复合晶体几何结构一定时,随泵浦功率增大,晶体温度升高。当泵浦功率为70 W,经光学耦合系统准直聚焦的泵浦光斑半径为400μm时,Yb∶YAG晶体厚度为3 mm,当键合的YAG晶体厚度从0 mm变为0.7 mm时,复合晶体内最高径向温升降低了39.7℃,最高轴向温升降低了238.3℃。在相同泵浦条件下,取YAG晶体厚度为0.5 mm,当复合晶体截面半径由8 mm增加至13 mm时,晶体内沿径向的最高温升降低了32.8℃,沿轴向最高温升降低了171.7℃。利用复合晶体能够降低激光晶体内部热效应,对实现全固态Yb∶YAG激光器高功率输出具有指导意义。