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由于能制成较大的口径，钕玻璃广泛应用于大能量激光装置中。但其较低的热导率可能导致严重的热效应。严重的热效应会导致放大介质断裂、输出光畸变、退偏等问题，这些制约了激光系统的重复工作频率、输出光能量以及光束质量。因此，重复频率钕玻璃激光器的热效应问题研究引起了比较高的重视。 本文主要讨论重复频率钕玻璃激光器的热效应问题，文章从热效应导致的放大介质的温度分布入手，利用MATLAB与有限元分析软件ANSYS混合编程，计算其热应力分布与退偏分布。最后还设计并搭建了一个重复频率钕玻璃激光器。本论文主要从以下4个方面进行研究分析: 1、分析了棒状、片状两种不同放大介质的热效应温度分布，并按不同的泵浦方式分类讨论、比较。还对不同热交换系数下的结果进行比较、总结。最终发现热交换系数的大范围改变不会显著影响放大介质中心、表面的温度差。 2、在前一章温度分布分析的基础上，分析棒状和片状放大介质的热应力分布。并且同样尝试了各种不同的热交换系数，发现热交换系数的提高并不能显著减小放大介质上的热应力。最终还发现材料的中心、表面以及产热区与非产热区的交界处通常是热应力最大的地方，也是最应当引起重视的地方。 3、将已经计算得出的应力结果从ANSYS中导入MATLAB中，计算由这些热应力导致的退偏结果。并分析了在光线通过多片放大介质后退偏效应的累积。可以观察到经典的双折射条纹。 4、设计了一个0.1Hz，焦耳量级输出的重复频率钕玻璃激光器。使用的放大介质为NAP2型钕玻璃棒。采用四程放大加单程放大的总体结构，同时为了提高光束质量，采用四程放大与四程像传递相结合的方案。最终得到了满意的光束能量和光斑质量。