国家自然科学基金(20903087)
- 作品数：3 被引量：6H指数：2
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- 超音速化学氧碘激光器能量提取对流场影响的数值研究被引量：2
- 2012年
- 超音速化学氧碘激光器(SCOIL)是一个集气体流动过程、化学反应过程和光学过程相互耦合的复杂系统。在激光能量提取过程中,光能的输出会导致流动增益介质各组分浓度及气动特性的改变。利用计算流体力学软件耦合傍轴波动方程求解程序,实现了三维Navier-Stokes流场控制方程与波动光学方程的全三维耦合计算,研究了出光过程中超音速流场及化学反应过程的变化。结果表明,此计算方法有效解析了能量提取过程对激光器流场、化学场诸参量的动态影响,光能提取过程促使气流中的单重态氧不断地提供抽运能量而被更快地消耗;在不同的提取效率下,腔内温度在光能提取前后的变化情况不同。
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- 关键词：激光器化学氧碘激光器数值仿真
- 超音速化学氧碘激光器内流动与光能提取耦合仿真被引量：4
- 2011年
- 针对超音速化学氧碘激光器,实现了包含化学反应的超音速流场和光场的耦合仿真。完善了流体力学计算与波动光学计算的耦合方法,解决了耦合计算中各物理参量有效传递及收敛判据选取等问题,根据具体的激光器参数,完成了耦合仿真。耦合计算体现了腔内光场与包含化学反应的超音速流场相互作用的机制,能够反映出有源腔中振荡光场的衍射和光能提取对流场所带来的影响,计算结果包含激光器流动过程、化学过程及光学过程的诸多工作参量。
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- 关键词：增益
- 化学氧碘激光器内流场结构对出光性能影响的数值分析被引量：2
- 2013年
- 利用超音速喷管实现化学氧碘激光器(COIL)内流场的加速降温,进而使增益有量级上的提升是激光器研究中的重大进展。但超音速内流场中存在着复杂的三维结构,流场结构与光束质量的关联机制是设计相关气动部件的重要判据。为此,采用了包含流场-化学场、光场和热结构计算模块的全耦合仿真平台,数值解析了在不同流场条件下的出光性能,重点分析了内流场中不同方向上激波对近场输出光斑的影响及相互关系,从而确定了相关气动部件的优化设计方式。改善后的光束近场均匀性(F因子)提高了45%。
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- 关键词：激光器光束质量激波
