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Comprehensive modeling of the temperature-related laser performances of the amplifiers of the LUCIA laser

机译：LUCIA激光放大器的温度相关激光性能的综合建模

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We present numerical simulations of the temperature-related laser performance of the amplifiers for the Lasers Ultra-Courts et Intenses et Applications (LUCIA) laser, a 100 J, 10 Hz, 10 ns diode-pumping solid-state-laser facility, which uses Yb~(3+):YAG as the gain medium. The simulations include energy storage and extraction efficiency, cooling of the gain medium, and wavefront distortion. The results show that, with a pumping intensity of 20 kW/cm~(2) at 10 Hz and a doping concentration of 10 at. percent at a thickness of Yb~(3+):YAG of 1.6 mm, the output laser fluence and optical-to-optical efficiency are expected to be 10 J/cm~(2) and 25.8percent, respectively, at a heat exchange coefficient of 3000 W/m~(2)/K of water. Also, the matching thickness of undoped YAG is optimized to prevent bending deformation of the gain medium, which could be approx5 mm.
机译：我们为激光器Ultra-Courts et Intenses et Applications（LUCIA）激光器，一个100 J，10 Hz，10 ns二极管泵浦固态激光器设备提供了与放大器温度相关的激光器性能的数值模拟，该激光器使用Yb〜（3 +）：YAG作为增益介质。仿真包括能量存储和提取效率，增益介质的冷却以及波前失真。结果表明，在10 Hz下的泵浦强度为20 kW / cm〜（2），掺杂浓度为10 at。在Yb〜（3 +）：YAG厚度为1.6mm的情况下，热交换时的输出激光通量和光学效率预计分别为10 J / cm〜（2）和25.8％。系数为3000 W / m〜（2）/ K。此外，优化了未掺杂YAG的匹配厚度，以防止增益介质发生弯曲变形，该变形可能约为5 mm。

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