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固體激光器中的熱管理

星之球科技 來源:華工激光2011-12-01 我要評論(0 )   

1)減少甚至消除進(jìn)入工作介質(zhì)的熱。 摻雜濾光液在工作介質(zhì)的冷卻液中摻入可吸收紅外輻射的雜質(zhì),而透過有用的泵浦輻射??上в捎?紅外輻射光譜太寬,一直沒有發(fā)現(xiàn)滿意的...

1)減少甚至消除進(jìn)入工作介質(zhì)的熱。
摻雜濾光液在工作介質(zhì)的冷卻液中摻入可吸收紅外輻射的雜質(zhì),而透過有用的泵浦輻射??上в捎?br /> 紅外輻射光譜太寬,一直沒有發(fā)現(xiàn)滿意的這類摻雜物質(zhì),要么作用不大,要么大量吸收有用泵浦輻射,而
且還造成聚光腔的污染, 因此近年來已基本上不采用這種方法了。
吸熱玻璃套在工作介質(zhì)或泵燈的周圍套一個(gè)摻雜的玻璃管,利用參雜的玻璃把工作介質(zhì)和泵燈隔
開。與濾光液一佯,消除紅外熱效果不大,但消除紫外效果明顯,而且不會造成污染,因此目前有的地方
還在采用。也可以換成鍍介質(zhì)膜的玻璃管,要求所鍍的介質(zhì)膜對泵浦光高透,對紅外輻射高反。由于鍍膜
費(fèi)用較高,又沒有如此寬帶的紅外高反膜,因此費(fèi)用高,效果不顯著,也很少采用了。
介質(zhì)膜聚光腔只有一部分泵浦光是直接照射到工作介質(zhì),而其它的、以及進(jìn)入工作介質(zhì)而沒用被吸
收的泵浦光,要通過聚光腔的一次或多次反射后被工作介質(zhì)吸收,因此在聚光腔上鍍反射泵浦光、透射紅
外光的介質(zhì)膜有利于消除進(jìn)入工作介質(zhì)中的無用熱。但介質(zhì)膜的透射譜遠(yuǎn)不能包含泵燈的全部紅外輻射,
另外介質(zhì)膜的反射、透射特性只對應(yīng)在一個(gè)小的入射角內(nèi)。隨入射角增大,對泵浦光的反射、透射率也隨
之下降,其結(jié)果是影響泵浦效率。因此, 目前很少采用了。
鉀銣燈鉀銣燈的輻射譜可以與 d: G的一個(gè)吸收帶匹配,因此應(yīng)該能明顯降低紅外輻射熱而被寄
于很大希望。但最大的困難是堿金屬蒸汽對燈管壁的嚴(yán)重腐蝕,即便采用白寶石也不能幸免,因此沒有得
到實(shí)際應(yīng)用。
LD泵浦這是迄今減少進(jìn)入固體激光器無用熱最有成效的一種方法。由于光譜匹配,用半導(dǎo)體激光
二極管(LD—laser diode)代替閃光燈泵浦固體激光介質(zhì),大大降低了無用熱,可以獲得很高的光束質(zhì)量;
LD的壽命、效率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過泵燈,激光器整體效率顯著提高,整機(jī)壽命、可靠性提高; 采用LD泵浦還
能獲得用燈泵浦所不可能達(dá)到的一些特殊性能,如微小型、高穩(wěn)定(光、機(jī)、頻率、波形)、快速反應(yīng)、精確
定時(shí)等,在軍事應(yīng)用上更具有重要意義;另外,一些本來具有重要應(yīng)用價(jià)值,但用燈泵浦不能正常工作而
被埋沒的工作介質(zhì)(例如, Yb:hE-kG 、Nd:Y\ 04等),采用LD泵浦則能充分發(fā)揮其優(yōu)良特性;用LD泵
浦還帶動了一系列新型器件的研究和發(fā)展,例如窄線寬、穩(wěn)頻激光器,光纖激光器,波導(dǎo)激光器,微型、
陣列激光器,熱容激光器,熱助推激光器,輻射平衡激光器等

 

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