熱透鏡效應

概念

1、LD（半導體雷射器）工作時產生的溫度會使晶體表面發生熱形變，造成了晶體各部分密度不同，而光在經過不同密度的分界線時發生不同程度折射，因此就形成了像是光線通過普通透鏡一樣的折射效果

2、實際情況有時與理論不符光腰在諧振腔外而且隨著功率的升高光腰處光斑的尺寸逐漸縮小似乎輸出耦合鏡（平面鏡）變成了一個會聚透鏡這一現象通常稱為熱透鏡效應

3、雷射束通過熱不均勻介質Nd∶YAG的情況與通過透鏡的情況相似,稱為熱透鏡效應.熱透鏡效應主要由雷射棒的溫度梯度和熱應變光彈性導致的折射率不均勻分布引起

4、工作物質由於熱效應,中心膨脹最厲害,外表面由冷卻水進行冷卻,幾乎沒有膨脹,與透鏡的情況極為相似,故稱為熱透鏡效應.熱透鏡效應是種種熱效應中對光束質量影響最大的

5、故稱為熱透鏡效應.表征熱透鏡效應的主要參數有熱透鏡的焦距f和光焦度D(D=1f),光焦度的定義為[2]:D=1 f≈-l [a(n0-1)+dndT+εr,] d2Tdr2|r=0,(2)

式(2)中:a=1ldldT為線脹係數

固體雷射器在高功率運轉的條件下，由於增益介質內部的溫度梯度分布產生的熱透（略）器的畸變中占據著主導地位，熱透鏡效應產生的畸變將導致其輸出功率的不穩定性和多種模式之間的耦合，同時還限制了雷射功率的提高，嚴重影響了固體雷射器的性能。

例如出現我們常見到的光斑分叉、分瓣、變成3、5個甚至一個大蟲子狀的情況（又稱為高階模）