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高能量固体激光器热管理技术分析

作　者: 田国周
导　师: 吕百达
学　校: 四川大学
专　业: 光学
关键词: 激光技术热管理高能量钕玻璃固体激光器有限差分温度分布
分类号: TN248.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

自从1960年Maiman发明第一台红宝石激光器以来，世界各国都在努力发展激光技术，现在各种各样的激光器已经在各个领域发挥着重要的作用。高能激光在军事上的巨大应用前景，促使各国采取各种先进技术途径努力提高固体激光器的输出能量。在光抽运过程中激光介质吸收泵浦辐射而产生的热，加上冷却过程造成的热流结合起来构成了激光介质的各种热效应。随着泵浦功率增加，热效应随之加剧，使激光器的阈值升高、效率降低、并导致折射率分布不均，产生光学畸变，劣化光学质量。因此高功率激光器热效应问题的研究，是一个十分重要而有意义的研究课题。现有的热管理技术已经基本能够满足很多需要，但是要使激光器向更高的平均功率发展，就需要采取更有效的热管理技术。本文以激光武器的发展应用为背景，分析了固体激光器中的热效应以及热管理技术，主要工作包括： 1．分析了我国发展高能固体激光武器的可行性方案。高能激光武器的巨大潜力早已被人们所认识到，各国都在努力发展自己的高平均功率激光器。美国凭借其雄厚的科研和资金优势，走技术攻关的道路，除了已有的化学激光器，又发展了热容固体激光器，形成了多元化的格局，可以根据不同的情况，选择最合适的方案；而俄罗斯却在单发脉冲达到2000J的基础上，对灯泵钕玻璃激光器进行改造，采用新型热管理技术和集成技术，使其达

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-30
  1.1 高能激光武器发展简介  9-13
  1.2 高能量固体激光器及其热管理现状  13-27
    1.2.1 固体热容激光器  14-19
    1.2.2 板条MOPA  19-21
    1.2.3 CAMIL  21-22
    1.2.4 光纤激光器  22-25
    1.2.5 灯泵Nd:Glass激光器  25-27
  1.3 本文研究的主要内容  27-28
  参考文献  28-30
第二章固体激光器热管理技术基础  30-51
  2.1 工作物质产生热的原因  30-31
  2.2 热效应的影响因素  31-38
    2.2.1 泵浦光源的影响  31-33
    2.2.2 工作物质几何形状的影响  33-36
    2.2.3 工作方式的影响  36-38
  2.3 激光介质的热效应  38-45
    2.3.1 热应力  38-41
    2.3.2 热应力双折射  41-43
    2.3.3 热透镜效应  43-45
  2.4 热管理技术  45-50
    2.4.1 减少泵浦热的方法  46-47
    2.4.2 对激光工作介质的有效散热  47-48
    2.4.3 减小、补偿热效应  48-50
  2.5 小结  50
  参考文献  50-51
第三章 2000J灯泵浦Nd:Glass激光器热管理技术  51-61
  3.1 理论分析  51-54
  3.2 计算结果及分析  54-59
    3.2.1 激光棒吸收泵浦光分布  54-56
    3.2.2 激光棒中的温度分布  56-59
  3.3 结论  59-60
  参考文献  60-61
第四章总结  61-62
声明  62-63
致谢  63-64
附录(攻读硕士期间发表的论文目录、参加科研项目及获奖)  64

高能量固体激光器热管理技术分析

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