Precise simulation of solid-state amplifiers
固态放大器的精确仿真
基本信息
- 批准号:283234036
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2016
- 资助国家:德国
- 起止时间:2015-12-31 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Pulsed and ultrashort pulsed lasers are used in various technical applications.In particular research on powerful ultrashort pulsed lasers is needed, since such lasers are important for future developments in automotive industry. Since the development of laser resonators is limited, research has to focus on new laser amplifiers in order to archive more efficient and powerful laser sources.Simulation is an important tool for further development on laser sources. Reasons are the complex physical phenomena in laser amplifiers. Using simulation, engineers can analyze these phenomena and optimize laser amplification systems. Such simulations have to include accurate 3-dimensional simulation of birefringence, depolarization effects, thermal effects, and nonlinear effects described by rate equations.Although lots of research has been done on the development of new laser sources, the development of new simulation tools for lasers was neglected. Thus, the aim of this research project is to develop new models and algorithms for the simulation of laser amplifiers. Here, we focus on solid-state crystals like Yb:YAG as active medium. Furthermore, we consider amplifiers of short and ultrashort pulsed laser beams with high or low repetition rate. The simulation models take into account thermal effects, depolarization effects, and spectral behavior of the laser amplifier. Single pass, double pass, and multi pass laser amplifiers are simulated. The main research question is which kind of simulation techniques have to be combined to obtain most accurate simulation results. To this end, new simulation techniques have to be found. The aim is, on the one hand, to obtain accurate simulation results and, on the other, to find algorithms with low computing effort. This requires the comparison of different simulation algorithms.
脉冲激光器和超短脉冲激光器用于各种技术应用中,特别是需要对强大的超短脉冲激光器进行研究,因为这种激光器对于汽车工业的未来发展是重要的。由于激光谐振腔的发展受到限制,为了获得更高效率和更强功率的激光光源,必须研究新的激光放大器,仿真是进一步发展激光光源的重要工具。原因是激光放大器中存在复杂的物理现象。通过仿真,工程师可以分析这些现象并优化激光放大系统。这种模拟必须包括精确的三维模拟的双折射,退偏效应,热效应,和速率方程描述的非线性效应。虽然已经做了大量的研究,新的激光源的发展,新的激光器的模拟工具的发展被忽视。因此,本研究项目的目的是开发新的模型和算法的激光放大器的仿真。在这里,我们专注于固态晶体,如Yb:YAG作为活性介质。此外,我们考虑放大器的短和超短脉冲激光束的高或低重复率。仿真模型考虑了激光放大器的热效应、退偏效应和光谱特性。模拟了单通、双通和多通激光放大器。主要的研究问题是,哪种仿真技术必须结合起来,以获得最准确的仿真结果。为此,必须寻找新的模拟技术,其目的一方面是获得精确的模拟结果,另一方面是找到计算量小的算法。这就需要对不同的仿真算法进行比较。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Numerical simulation of short laser pulse amplification
- DOI:10.1364/josab.36.000717
- 发表时间:2019-03
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ramon Springer;I. Alexeev;J. Heberle;C. Pflaum
- 通讯作者:Ramon Springer;I. Alexeev;J. Heberle;C. Pflaum
3D ray tracing model for laser beams influenced by thermal lensing in solid-state gain media
- DOI:10.1117/12.2311840
- 发表时间:2018-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Phillip Lino Rall;Ramon Springer;C. Pflaum
- 通讯作者:Phillip Lino Rall;Ramon Springer;C. Pflaum
A Beam Propagation Method for Distorted Gaussian Beams
畸变高斯光束的光束传播方法
- DOI:10.1002/pamm.201900034
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Pflaum C.
- 通讯作者:Pflaum C.
Polarization ray tracing in thermally loaded solid-state laser crystals
热负载固态激光晶体中的偏振光线追踪
- DOI:10.1364/josab.391216
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Pflaum
- 通讯作者:Pflaum
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Professor Dr. Christoph Pflaum其他文献
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