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钛蓝宝石激光器能以各种重复频率产生超短宽调谐脉冲和高脉冲能量而成为各种超快应用中的主要光源。然而由于钛蓝宝石晶体因吸收泵浦辐射而产生的热效应会导致激光束的畸变，制约了激光器功率的进一步提高。因此对于泵浦功率较大的激光器必须采用低温冷却的方法来冷却其介质晶体。针对一泵浦功率为100W的钛蓝宝石激光器设计、制造了液氮冷却热沉及相应的液氮杜瓦，分析了液氮热沉冷却下钛蓝宝石晶体内温度和应力的分布情况，通过试验证明了该装置能够满足钛蓝宝石激光晶体的低温冷却要求。