Optics express · 2026
Demonstration of thermal fracture limits of gas-cooled Nd:APG-1 and Tm:YLF slabs.
СтатьяНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Hubka Zbynek, Tamer Issa, Batysta František, Sistrunk Emily, Owens Jason, Church Andrew, Galvin Tom, Chemali Alex, Willard Drew, Galbraith Justin, Koh Edward, Schaffers Kathleen, Banerjee Saumyabrata, Plummer Robert, Suratwala Tayyab, Reagan Brendan A, Spinka Thomas M
Аннотация
High-energy short-pulse laser systems demonstrated to date have been limited to low repetition rates due to significant thermal management challenges associated with scaling these systems to high average power, including the need to understand the thermal fracture limits of laser gain media. In this paper, we demonstrate the thermal fracture limits of two high-average-power gain media in a realistic diode-pumped amplifier geometry: a 5 mm thick Nd:APG-1 slab and a 2 mm thick Tm:YLF slab, both cooled by room-temperature helium gas. Finite element analysis revealed maximum tensile stress at fracture of 25 ± 3 MPa for Nd:APG-1 and 30 ± 3 MPa for Tm:YLF. These stress levels correspond to average volumetric heat loads of 13 ± 1 W/cm3 in Nd:APG-1 and 247 ± 12 W/cm3 in Tm:YLF. Additional simulations show geometric scaling: thinner slabs tolerate higher heat loads before fracture, while larger pump spots reach the fracture stress at lower heat loads.