如何計算一個側面泵浦棒的簡單激光器諧振腔的熱透鏡效應
目錄
1. 啟動LASCAD并定義一個簡單激光腔 1
2.定義并分析一個側面泵浦棒 2
2.1 選擇晶體類型和泵浦結構 2
2.2 定義泵浦光分布 3
2.3 定義棒的冷卻 7
2.4 定義材料參數 8
2.5 定義復合材料 9
2.6 定義控制FEA 計算程序的選項 10
2.7 FEA 的可視化結果 12
2.7.1 三維觀察器 12
2.7.2 二維數據圖和拋物線fit 12
2.8 計算高斯模 13
2.9 在模式圖中插入晶體 14
3.修改腔參數 1
44.用于分析激光腔特性的工具 15
4.1 分析激光腔的穩定性 15
4.2 顯示橫向高斯模分布圖 16
4.3. 輸出激光功率計算 17
5. 光束傳播編碼(BPM) 19
1. 啟動LASCAD并定義一個簡單激光腔
? 選擇Start/Programs/LASCAD/Lascad啟動LASCAD,
? 定義一個工作目錄,
? 點擊“OK”,打開LASCAD主窗口,
點擊最左邊的工具欄上的“New Project”按鈕或者執行菜單項“File”,
? 將“Number of Face Elements”增加到4,
? 輸入適當的波長并保持其它默認設置不變,
? 點擊“OK”。
現在你可以看到在頂部的LASCAD的主菜單和在它下面的另外兩個窗口,一個標題為“Standing Wave Resonator”,另一個是“Parameter Field”,如圖1所示。上面的窗口顯示了有四個元件的簡單腔的模式圖,下面的窗口顯示腔的參數。在元件編號下面的縱行顯示的是該元件的參數,比如每個反射鏡的曲率半徑,在行標簽“Type-Param”里顯示。想要改變元件類型,可以直接使用元件編號下面的下拉框,你可以選擇反射鏡、介質界面和透鏡。元件編號之間的縱行里顯示的參數定義了各元件之間的空間的特性,例如折射率,或者由拋物線折射率分布的二次微分導出的“Refractive Parameter”。關于這個窗口中其它的功能,例如如何插入或者清除一個元件,你可以在快速瀏覽第三部分或者手冊里面找到。
圖1
2.定義并分析一個側面泵浦棒2.
1 選擇晶體類型和泵浦結構
點擊LASCAD主窗口的菜單項“FEA/Parameter Input & Start of FEA Code”,打開題為“Crystal,Pump Beam and Materials Parameters”的窗口,如圖2所示。注意六個標簽,用于定義不同類型的參數。通過標簽“Models”下面的列表可以選擇不同的晶體和泵浦結構,我們選擇“Side pumped cylindrical rod”。
在這個窗口的底部可以定義棒的尺寸,這個例子里,我們輸入棒長16mm、直徑3mm,如圖2所示。為了研究程序是如何工作的,建議在做第一次試驗的時候使用較短的棒尺寸,這樣計算時間比較可靠。
圖2
2.2 定義泵浦光分布選擇標簽“Pump Light”,打開如圖3所示的窗口,有如下條目用于定義泵浦結構:空間設置、二極管特性、液流管道等。我們采用一個圓柱形的液流管道包圍在棒的外面,在棒和管道之間是冷卻液,管道外面是一個反射腔。
圖3
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