Hiệu ứng nhiệt là một hiệu ứng ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của laser, thậm chí có thể dập tắt quá trình phát laser. Trong luận văn này chúng tôi đã trình bày cơ chế sinh nhiệt trong hoạt chất laser nói chung và trong laser Raman nói riêng. Từ sự phân bố không đồng đều năng lượng bơm dẫn đến phân bố không đều các tâm hoạt bị kích thích trong hoạt chất. Kết quả của quá trình này là phân bố nhiệt không đều, tạo thành gradient nhiệt trong môi trường hoạt. Nội dung chính của luận văn có thể tóm lượng ở những điểm sau đây:
- Tổng quan các nguyên nhân và quá trình sinh nhiệt trong môi trường laser. Từ đó phân tích ảnh hưởng của hiệu ứng này lên quá trình hoạt động của laser.
- Nghiên cứu quá trình sinh nhiệt trong laser Raman phát sóng Stockes. Ở đây chúng tôi dẫn ra các phương trình mô tả phân bố năng lượng bơm, phân bố tâm hoạt bị kích thích dẫn đến phân bố nhiệt trong hoạt chất laser (là nguyên nhân dẫn đến phân bố chiết suất trong hoạt chất). Bằng các biểu thức tường minh cho phân bố tâm hoạt kích thích đã dẫn ra biểu thức phản ánh thay đổi chiết suất hoạt chất trong buồng cộng hưởng, từ đó mô tả các hiệu ứng nhiệt trong hoạt chất. Từ các phương trình này, sử dụng phần mềm máy tính chúng tôi đã mô phỏng phân bố năng lượng bơm, phân bố các tâm hoạt bị kích và phân bố nhiệt trên tiết diện ngang và dọc trục hoạt chất. Từ kết quả khảo sát cho thấy, các đường cong mật độ phân bố chịu ảnh hưởng ít nhiều của các tham số nguồn bơm và cấu trúc buồng cộng hưởng.
Sự sinh nhiệt trong hoạt chất là bản chất của laser nói chung và laser Raman nói riêng. Tuy nhiên, có thể loại trừ nhiệt trong hoạt chất nếu chuyển các dao động nhiệt thành dao động kết hợp, tức là chuyển năng lượng nhiệt
thành năng lượng laser. Trong cấu hình laser Raman, chúng ta hoàn toàn có thể thực hiện được điều này nhờ tán xạ đối Stokes cưỡng bức (laser Raman buồng cộng hưởng bội ba). Khi đó, trong môi trường laser sẽ đồng thời xuất hiện dịch chuyển Stokes (sinh nhiệt) và đối Stokes (huỷ nhiệt), hai quá trình này sẽ cạnh tranh với nhau mà kết quả là làm giảm đi ảnh hưởng không tốt của các hiệu ứng nhiệt đến quá trình hoạt động của laser. Đây là nội dung mà trong luận văn này còn bỏ ngỏ, sẽ là sự quan tâm cho những nghiên cứu tiếp theo.