液体流动对激光光束质量的影响

液体的可流动性为液体激光器热管理提供便利,研究液体流动状态对激光光束质量的影响对液体激光器研制具有一定的现实意义。采用Fluent软件,模拟了激光系统增益区液体介质横向流动状态。结果表明,介质流速较为均匀稳定,对于激光光束质量不会产生大的影响。实验测量了液体介质流速分别为0.48,1.51和5.39 L/min时,通过增益区的信标光(He-Ne光)相位分布,信标光的斯垂耳(Strehl)比为0.9964,0.9960及0.9936。在纵向均匀抽运条件下,粘性流动的非均匀性使得信标光的光束质量与理想流动相比略有下降,抽运功率密度为46.9 W/cm2,流速分别为0.48和5.39 L/min时信标光的Strehl比为0.9484和0.9995。当抽运功率密度升高至100 W/cm2,两种流速状态下的信标光的Strehl比为0.1051和0.9978。加快液体的流动速度可以减少因介质流速的不均匀而引起的波前畸变。