陕西省教育厅科研计划项目(09JK536)
- 作品数：6 被引量：27H指数：3
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- 相关机构：西安建筑科技大学石河子大学中国电子科技集团更多>>
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- 第三类热边界条件对激光晶体热效应的影响被引量：8
- 2009年
- 以各向异性半解析热分析理论为基础,研究矩形横截面Nd∶YVO4激光晶体在有第三类热边界条件工作时,激光晶体温度场分布和晶体抽运面热形变分布.通过激光晶体工作特点分析,建立符合激光晶体工作状态的热模型.利用各向异性介质热传导方程的半解析求解方法,得出了矩形截面Nd∶YVO4晶体的温度场、端面热形变场的通解表达式.研究结果表明:当使用输出功率为15W半导体激光器端面中心入射Nd∶YVO4晶体(晶体掺钕离子质量分数为0.5%)时,在抽运端面中心获得499.5K最高温度和0.99μm最大热形变量.和将第三类热边界条件近似为第二类热边界条件的通用做法相比更准确.这种方法可以应用到其它激光晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据.
- 史彭常锐陈文李隆甘安生李金平
- 关键词：激光物理矩形截面
- 圆棒Nd:glass热容激光器的热过程半解析分析被引量：3
- 2012年
- 建立了基于Nd:glass热容激光器的热传导模型,利用半解析热分析理论,对于给定的边界条件和初始条件,分别求解出泵浦阶段和冷却阶段时圆棒Nd:glass晶体的Poisson方程的解,得出圆棒Nd:glass晶体的温度场、形变场以及由端面热形变引起的热焦距、附加光程差的计算公式。研究结果表明:当泵浦总功率为2kW,4阶超高斯分布LD对Nd:glass晶体泵浦4s时,获得泵浦阶段圆棒Nd:glass晶体最高温升67.10℃,最大形变量为35.45μm,中心处附加光程差为5.677μm。冷却阶段圆棒Nd:glass晶体冷却800 s后中心最大热形变量为0.943μm。为优化热容激光器提供了理论依据。
- 白冰史彭李隆常锐辛宇
- 关键词：激光物理热形变场光程差
- LD双面侧抽运Nd:GGG热容激光晶体热分析被引量：2
- 2011年
- 为了研究矩形晶体Nd:GGG受到具有高斯分布激光双侧错位抽运时,激光晶体内部温度场和热形变分布情况,采用以各向异性半解析热分析为基础的方法进行了研究。当用输出功率分别都为300W从Nd:GGG晶体两侧面错位中心抽运时,高斯半径为9.00mm,最高温度出现在前抽运面,晶体内最大温度为309.73℃;分析了激光晶体工作的特点,建立了符合激光晶体的热模型,得出了矩形Nd:GGG激光晶体温度场和热形变场通解表达式。结果表明,当侧面错位抽运长方体Nd:GGG晶体10s时,最大热形变量为28.97μm,最大光程差为13.02μm;停止抽运200s时,晶体最高温升下降到1.01%。该研究结果为LD双侧抽运热容激光器的优化设计提供了理论依据。
- 辛宇史彭李隆白冰常锐
- 关键词：激光光学
- 激光二极管端泵平板Nd:YAG、Nd:YVO_4和Nd:GdVO_4晶体热效应比较被引量：9
- 2011年
- 以解析热分析理论为基础,建立了平板Nd:YAG、Nd:YVO4和Nd:GdVO4晶体在激光二极管阵列端泵抽运时的导热微分方程。通过方程求解,得到三种晶体内部温度场和热形变分布的解析式。温度场和热形变场的数值模拟表明:当泵浦光功率Po=30 W、泵浦区域为0.5 mm×0.5 mm时,三种激光晶体的一维温度场、二维温度场分布和热形变量有较大差异。通过对比三种激光晶体的温度分布、相对温升和热形变量,得到了Nd:GdVO4晶体作为中小功率激光晶体是优于Nd:YVO4和Nd:YAG两种晶体的,而Nd:YVO4又优于Nd:YAG晶体。温度场和热形变量数值模拟的结果也可为激光器谐振腔的设计及热效应的消除提供理论依据。
- 曹海宾高峰范婷李金平
- 关键词：热形变场
- 空气传热系数对Nd∶YAG微片激光器热形变的影响被引量：2
- 2010年
- 以半解析热分析理论为基础,研究了高斯分布激光二极管(LD)端面抽运背冷式微片Nd∶YAG晶体热效应。通过分析高斯分布LD端面抽运背冷式微片Nd∶YAG晶体工作特点建立热模型,并考虑空气传热系数对晶体温升的影响,利用狄尼级数对第三类热传导方程新的求解方法,得出了微片Nd∶YAG晶体内部温度场。研究结果表明,当抽运总功率为24.2 kW时,在微片晶体端面抽运中心处获得70.17℃最高温升和0.836μm最大热形变。所得结果为LD端面抽运背冷式微片激光器的优化设计提供了依据。
- 常锐史彭张瑜辛宇白冰
- 关键词：微片激光器热分析
- 端面抽运Nd∶YAG圆棒热容激光晶体热分析被引量：3
- 2013年
- 为了准确研究LD端面抽运圆棒热容激光晶体Nd∶YAG时产生的热效应,采用以半解析热分析理论为基础、结合弹性力学理论的研究方法,得出了圆棒热容激光晶体抽运阶段和冷却阶段的温度场、热应力场和端面形变量半解析计算方法。结果表明,当抽运总功率为200W,4阶超高斯LD对Nd∶YAG抽运2s时,Nd∶YAG圆棒热容激光晶体的端面最大应力为52.9MPa,低于晶体断裂阈值下线的50%;此时激光晶体端面形变为3.05μm。所得结果为优化热容激光器提供了理论支持。
- 史彭白冰李隆张琳丽辛宇
- 关键词：激光物理热容
