管状固体激光器可获得较高的斜效率及电光转换效率,因此是人们寻求可获得高输出功率的有效器件之一。与同样尺寸的棒状激光器相比,由于它可以通过管内外壁冷却激活介质,因此其热效应较小。但随着泵浦功率的增加,由于介质内部的不均匀发热,热效应仍然不容忽视,是一个值得深入研究的问题。本论文针对连续工作或高重复频率工作、低重复频率工作的内泵浦管状固体激光器中的热效应问题进行了深入分析。 本论文的主要研究结果包括如下几个方面: 1、基于1/r发热模型对管状YAG激光器热效应进行了简单分析,比较了不同管壁厚度和泵浦功率下的热致双折射光程差和热退偏。结果表明,在相同注入热功率密度下增大管状介质厚度,或在一定结构尺寸下增大泵浦功率,都会使热致双折射光程差变大,热致退偏图案中的环数也越多,表明热畸变越来越严重,光束质量变差。 2、针对连续工作或高重复频率工作的管状固体激光器,我们进一步充分考虑两端面空气冷却情况和侧面水冷的情况,使得我们的结果比前人的工作更进了一步。我们采用二次吸收模型深入比较了不同管状介质壁厚、不同泵浦功率、不同聚光腔反射率和不同介质吸收系数下的介质温升情况。结果表明:内泵浦的管状激光介质的温度分布不同于传统棒状激光介质。稳态时,介质横截面上的温升呈环状分布,激光管壁中心部分的温升最大,内壁和外壁的温升较小,且外壁温升低于内壁温升。