}'\M}YM 指南3 如何計(jì)算Yb:YAG薄片激光器的熱透鏡和激光功率輸出? s%?<:9 &WdP=E" 目錄 F|&mxsL 1. 運(yùn)行LASCAD并定義泵浦光分布 1
AI .2os* 2. 用EFA定義邊界條件 3
r<*Y1;7H' 3. 選項(xiàng)定義控制FEA 4
?hW(5]p| 4. FEA結(jié)果顯示 5
gIcPKj"8${ 5. FEA結(jié)果拋物線擬合 6
7VJf~\%1j 6. 在模式中插入熱透鏡 7
[ <Q{ 7. 激光功率輸出計(jì)算 8
vf`] ~5Rh7 [{J1b 1.運(yùn)行LASCAD并定義泵浦光分布 *gI9CVfQl 運(yùn)行LASCAD,從路徑C:Program FilesLASCADTutorials中打開(kāi)tutorial-3.lcd,用“shrink-stretch”工具拉伸模式圖,直到看到黃色的熱透鏡形狀。熱透鏡只有0.12mm,因此需要拉伸其長(zhǎng)度。
3iiOxg?j 選擇主菜單“FEA-Parameter Input & FEA code”,打開(kāi)“Crystal ,Pump Beam and Material Parameters ”窗口,該窗口有6個(gè)標(biāo)簽!癕odels”標(biāo)簽顯示了LASCAD提供的預(yù)定義模式,如圖1所示。在這個(gè)
教程中,模式Cylindrical rod with top hat 已經(jīng)被勾選,該模式表示吸收泵浦光強(qiáng)分布在熱透鏡軸方向?yàn)榻破巾敚ㄒ卜Q為常數(shù))分布。
ezd@>(hJ 圖1.定義泵浦棒 ,=P0rbtK
cr{dl\Na 選擇’Pump Light’標(biāo)簽,如圖2所示,該標(biāo)簽用于定義泵浦功率密度。在這個(gè)模式下,我們必須事先知道總的吸收泵浦功率。總的吸收功率為500W。垂直于薄片軸的泵浦功率用超高斯函數(shù)定義,如help=>Pump Light-Top Hat Pump Light Distribution in Axis Direction。光斑的大小等于分布半徑。超高斯指數(shù)增大到一定程度后,截面分布接近平頂分布?梢渣c(diǎn)擊“Show Pump Profile”來(lái)查看截面圖。我們甚至可以從這個(gè)截面圖中減去一定百分比被吸收的泵浦光功率。
;~s@_}& 圖2.定義泵浦光 @T-}\AU
!" : arK 2.用EFA定義邊界條件 6:\z8fYD W*D*\E 如圖所示,選擇“Boundaries”來(lái)定義邊界條件。假設(shè)在(z=0)處的
晶體面與固體接觸時(shí)為常溫,當(dāng)然我們也可以勾選流體冷卻。假設(shè)固體溫度為293K。在3能級(jí)
系統(tǒng)中,我們一般都采用開(kāi)氏溫度。參考溫度是用來(lái)計(jì)算晶體熱畸變,對(duì)應(yīng)于晶體的初始溫度。
YGLR%PYv" 圖3.定義邊界條件 F#{PJ#
_j<,qi 在本次
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不使用Doping & Mats 標(biāo)簽。
BCHI@a *tT5Zt/&Sr 3.選項(xiàng)定義控制FEA Sq2yQSd 選擇“FEA Options”,定義網(wǎng)格
參數(shù),收斂判據(jù)和最大迭代次數(shù)。可以參考幫助手冊(cè)查找更詳細(xì)的信息。我們可以保持現(xiàn)有條目值不變;诂F(xiàn)有網(wǎng)格大小,推薦使用700MB RAM。要得到關(guān)于畸變的準(zhǔn)確結(jié)果,現(xiàn)案例的結(jié)果非常小,我們可以將沿著x,y方向的網(wǎng)格降低到0.06,但是最低就需要1024MB RAM來(lái)得到這樣精確的網(wǎng)格。
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