连续LD端面泵浦方片YAG/Yb:YAG复合晶体热效应分析

作者：李隆; 牛娟; 张春玲; 杨建花

来源：激光与光电子学进展, 2022, 1-13.

• 激光器
• 激光二极管
• YAG/Yb:YAG
• 热效应
• 复合晶体

以激光二极管端面泵浦方形YAG/Yb:YAG复合晶体为研究对象，采用有限元分析方法，并根据热传导理论以及连续LD端面泵浦方形YAG/Yb:YAG的工作特点，系统分析了泵浦功率、YAG晶体厚度及截面大小对激光晶体温度、热应力及热形变的影响。计算过程中经光学耦合系统准直聚焦的泵浦光斑半径为400μm。研究结果表明，取Yb:YAG晶体尺寸为4mm×4mm×1mm,YAG晶体厚度为0.1mm时，随着泵浦功率由60W增加为80W,YAG/Yb:YAG方片晶体内最高温升明显增大，由37.19℃变为82.92℃；当YAG晶体厚度由0mm增加为0.5mm时，薄片晶体内最大热应力由26.93MPa变为10.44MPa，最高温升也随之降低了18.18℃，但由热应力产生的热形变基本保持不变。利用方片YAG/Yb:YAG复合晶体能够有效降低激光晶体内最大热应力及最高温升，对全固态Yb:YAG激光器的设计及高功率输出具有指导意义。

• 单位
  西安建筑科技大学