| 【论文摘要】 | 热容模式这一概念最早是由C.T.Walters等人在1995年提出来的。热容模式的核心思想是:激光器工作过程中不冷却;工作间隙进行快速冷却。在这种模式下,系统进行工作以前,首先将增益介质降到一定的温度(起始温度),发光过程中不对增益介质进行制冷,产生的废热将储存在介质内部;一定时间(如几秒钟或者是几十秒钟)停止工作后,对增益介质进行快速制冷,使之恢复到初始状态,然后进行下一轮工作。在这种模式下,增益介质进行均匀泵浦时,表面吸收的热量比中心要多,造成介质表面温度高,中心温度低,介质的表面表现为压应力;而稳态工作时,介质表面表现为拉应力。对于增益介质来说,其压应力的破坏阈值至少是拉应力破坏阈值的好几倍。这也就是固体热容激光器可以存储更多废热的原因。
国内对于固体热容激光器的研究起步较晚,对于热容模式下介质的热效应的研究甚少。基于此,本论文选择了介质的热效应作为主要研究方向。论文从热传导方程入手,开展了对热容模式脉冲工作方式下增益介质(包括钕玻璃棒和板条)的温度分布的研究,然后根据热弹性理论,给出了增益介质的应力分布模型;接着在Matlab环境中对增益介质的温度和应力分布模型进行了计算模拟,同时对热容... |