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固体激光器中的热管理

星之球科技 来源:华工激光2011-12-01 我要评论(0 )   

1)减少甚至消除进入工作介质的热。 掺杂滤光液在工作介质的冷却液中掺入可吸收红外辐射的杂质,而透过有用的泵浦辐射。可惜由于 红外辐射光谱太宽,一直没有发现满意的...

1)减少甚至消除进入工作介质的热。
掺杂滤光液在工作介质的冷却液中掺入可吸收红外辐射的杂质,而透过有用的泵浦辐射。可惜由于
红外辐射光谱太宽,一直没有发现满意的这类掺杂物质,要么作用不大,要么大量吸收有用泵浦辐射,而
且还造成聚光腔的污染, 因此近年来已基本上不采用这种方法了。
吸热玻璃套在工作介质或泵灯的周围套一个掺杂的玻璃管,利用参杂的玻璃把工作介质和泵灯隔
开。与滤光液一佯,消除红外热效果不大,但消除紫外效果明显,而且不会造成污染,因此目前有的地方
还在采用。也可以换成镀介质膜的玻璃管,要求所镀的介质膜对泵浦光高透,对红外辐射高反。由于镀膜
费用较高,又没有如此宽带的红外高反膜,因此费用高,效果不显著,也很少采用了。
介质膜聚光腔只有一部分泵浦光是直接照射到工作介质,而其它的、以及进入工作介质而没用被吸
收的泵浦光,要通过聚光腔的一次或多次反射后被工作介质吸收,因此在聚光腔上镀反射泵浦光、透射红
外光的介质膜有利于消除进入工作介质中的无用热。但介质膜的透射谱远不能包含泵灯的全部红外辐射,
另外介质膜的反射、透射特性只对应在一个小的入射角内。随入射角增大,对泵浦光的反射、透射率也随
之下降,其结果是影响泵浦效率。因此, 目前很少采用了。
钾铷灯钾铷灯的辐射谱可以与 d: G的一个吸收带匹配,因此应该能明显降低红外辐射热而被寄
于很大希望。但最大的困难是碱金属蒸汽对灯管壁的严重腐蚀,即便采用白宝石也不能幸免,因此没有得
到实际应用。
LD泵浦这是迄今减少进入固体激光器无用热最有成效的一种方法。由于光谱匹配,用半导体激光
二极管(LD—laser diode)代替闪光灯泵浦固体激光介质,大大降低了无用热,可以获得很高的光束质量;
LD的寿命、效率都远远超过泵灯,激光器整体效率显著提高,整机寿命、可靠性提高; 采用LD泵浦还
能获得用灯泵浦所不可能达到的一些特殊性能,如微小型、高稳定(光、机、频率、波形)、快速反应、精确
定时等,在军事应用上更具有重要意义;另外,一些本来具有重要应用价值,但用灯泵浦不能正常工作而
被埋没的工作介质(例如, Yb:hE-kG 、Nd:Y\ 04等),采用LD泵浦则能充分发挥其优良特性;用LD泵
浦还带动了一系列新型器件的研究和发展,例如窄线宽、稳频激光器,光纤激光器,波导激光器,微型、
阵列激光器,热容激光器,热助推激光器,辐射平衡激光器等

 

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