Author Affiliations
Abstract
1 Helmholtz-Institute Jena, Fröbelstieg 3, 07743 Jena, Germany
2 Friedrich-Schiller-University Jena, Max-Wien Platz 1, 07743 Jena, Germany
Thermal profile modification of an active material in a laser amplifier via optical pumping results in a change in the material’s refractive index, and causes thermal expansion and stress, eventually leading to spatial phase aberrations, or even permanent material damage. For this purpose, knowledge of the 3D spatio-temporal thermal profile, which can currently only be retrieved via numerical simulations, is critical for joule-class laser amplifiers to reveal potentially dangerous thermal features within the pumped active materials. In this investigation, a detailed, spatio-temporal numerical simulation was constructed and tested for accuracy against surface thermal measurements of various end-pumped $\text{Yb}^{3+}$-doped laser-active materials. The measurements and simulations show an excellent agreement and the model was successfully applied to a joule-class $\text{Yb}^{3+}$-based amplifier currently operating in the POLARIS laser system at the Friedrich-Schiller-University and Helmholtz-Institute Jena in Germany.
diode-pumped solid-state lasers high intensity lasers laser amplifiers spatio-temporal thermal profile modeling ytterbium 
High Power Laser Science and Engineering
2019, 7(3): 03000e42
Author Affiliations
Abstract
HiLASE Centre , Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences , Za Radnicí 828/5 , 25241 , Dolní Břežany , Czech Republic
Development of high energy laser sources with nanosecond pulses at several hertz values for repetition rate has been very attractive in recent years due to their great potential for practical applications. With the recent advancement in fabricating large size laser quality transparent ceramics, diode pumped solid-state laser generating pulse energy of 100 J at 10 Hz has been recently realized at HiLASE center using Yb:YAG ceramic with Cr:YAG cladding. This review discusses Yb based high energy lasers, specific laser geometries for efficient thermal management and the role of transparent ceramics in such diode pumped high-energy-class solid-state lasers around the world.
diode pumped solid-state lasers high energy lasers laser materials transparent ceramics 
High Power Laser Science and Engineering
2018, 6(4): 04000e62
作者单位
摘要
核工业理化工程研究院, 天津 300180
为了验证复合晶体使用到半导体泵浦的固体激光器中与非复合晶体的区别, 提高半导体泵浦的固体激光器的工作效率, 开展了半导体激光泵浦YAP/Tm∶YAP复合晶体固体激光器的热效应的验证实验。采用有限元分析法, 模拟了晶体温度及热应力的分布, 并分析了热透镜长度的变化情况。结果发现, 与非复合晶体相比, 复合晶体的温度和热应力均有不同程度的下降, 复合晶体工作时的最高温度降至其80%, 热应力降至其70%。同时也验证了热透镜焦距不随非掺杂晶体长度的增大而改变, 这也意味着复合晶体不能有效提高复合激光的光束质量, 但是可以确保输出激光光束质量的稳定性。因此可以证实, 使用复合晶体能够有效改善激光器的温度和力学特性, 但不能优化固体激光器的光束质量。
复合晶体 热效应 半导体泵浦固体激光器 有限元分析 composite crystal thermal effect diode pumped solid state lasers finite element method 
发光学报
2017, 38(6): 742
作者单位
摘要
西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
针对定向红外对抗系统对中波红外激光器在激光波段、激光功率、激光束散角、激光重复频率以及调制波形等方面的具体要求, 通过对光泵半导体激光器、量子级联激光器和基于光学参量振荡的固体以及光纤激光器的技术特点与发展现状的分析比较, 和对双折射相位匹配与准相位匹配的特点和最新发展动态的梳理, 提出用高功率高光束质量的1 064 nm固体激光器或光纤激光器泵浦基于掺氧化镁的周期极化铌酸锂晶体(PPMgLN)的光学参量振荡器的中波红外激光器方案, 其波段转换效率可达到16%以上。
定向红外对抗 中波红外激光器 半导体抽运固体激光器 光纤激光器 光学参量振荡 directed infrared countermeasure mid-wave infrared lasers diode-pumped solid-state lasers fibre lasers optical parametric oscillator 
应用光学
2015, 36(1): 119
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900
简要叙述了惯性聚变能源(IFE)的基本概念以及它对驱动器的基本指标要求,然后重点介绍了基于高平均功率激光器技术路线的驱动器研究进展,以及尚需要解决的关键技术问题。最后,介绍了IFE涉及到的其它关键技术问题及发展规划。
惯性聚变能源 高平均功率激光器 激光二极管抽运固体激光器 KrF激光器 
激光与光电子学进展
2006, 43(9): 55
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071
2 西安建筑科技大学理学院,西安,710055
用计算机模拟了在不同的泵浦光分布和不同的泵浦功率下其端面形变的大小.主要对具有轴对称性的泵浦光和沿竖直方向为高斯分布,水平方向为均匀分布的长条形泵浦光在不同的功率下所引起的端面形变进行了计算机模拟.所采用的方法是先对温度场进行理论计算,建立理论模型.然后,对形变进行理论计算,并用计算机模拟了形变.得到了形变导致的端面形变热透镜焦距与致热功率之间的关系曲线,目的在于进一步研究由于端面形变所引起的热效应.
二极管泵浦固体激光器 热透镜 端面形变 Diode pumped solid-state lasers Thermal focal lens End deformation 
光子学报
2005, 34(9): 1297
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学技术物理学院,西安,710071
2 西安建筑科技大学理学院,西安,710055
研究了端面泵浦Nd:YAG晶体热透镜效应,提出了一种新的测量热透镜的方法-干涉条纹法,并通过理论估算与用此方法所测的热透镜焦距相比较,表明此方法所测热透镜焦距随着泵浦光功率的增大二者越来越吻合,验证了该方法的可靠性.该方法解决了端泵Nd:YAG时,由温度梯度,热应力双折射和端面形变所引起的总的热透镜焦距难以测量的问题.
二极管泵浦固体激光器(DPL) 端面泵浦 热透镜 Diode pumped solid-state lasers End pumped Thermal focal lens 
光子学报
2005, 34(2): 202

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