高效传热圆台锥形激光放大器的概念设计（适用于放大发散光束）

摘要： 圆柱形激光放大器重复频率激光系统存在两个问题：在激光系统低能阶段无法为注入种子光提供所需增益，以及在高增益高重复频率下难以实现高效散热。本文提出一种圆台形增益介质激光放大器的新概念设计及相应储能配置方案。受更高场协同效应影响，采用圆台增益介质的系统散热能力可提升10-25%，稳态平均温度降低2-4°C。通过放大球面波，在低增益状态下能量提取效率提高5%，高增益状态下提高15%，新储能配置方案下可进一步提升20%。由此可得结论：这种新型激光放大器构型比圆柱形放大器更适用，在高重复频率激光系统小型化方面具有重要作用。