齐兵
- 作品数：12 被引量：23H指数：2
- 供职机构：西安科技大学理学院更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信理学更多>>
- 基于激光冷却技术的中性锶原子特性研究
- 2018年
- 为了研究碱土金属类的中性锶原子在多普勒冷却激光场中的冷却特性,从Heisenberg方程出发,采用激光冷却理论分析得到锶原子在能级跃迁(5s^2)~1S_0^(5s5p)~1P_11维驻波激光光场和3维磁光阱中冷却效果与激光强度、失谐量等冷却激光场参量的关系。结果表明,当锶原子处在1维驻波激光光场中且在弱激光光场、频率小失谐条件下,锶原子所受耗散力与这两个参量呈线性关系,但当两个参量增长至一定程度时耗散力呈现饱和现象;当锶原子在3维磁光阱中且当阱中激光光场的频率失谐为-16MHz时,碱土金属锶原子有最低冷却温度,约为0.76mK。对多普勒冷却光场中性锶原子特性的分析为其它碱土金属类原子的冷却研究提供了一定的理论指导。
- 田晓齐兵
- 关键词：激光技术碱土金属
- LD侧面泵浦变热传导系数Nd:YAG晶体温场特性研究被引量：1
- 2015年
- 为了解决LD侧面泵浦Nd:YAG晶体的热效应问题,建立了前后侧面、左右端面绝热、上下侧面恒温的Nd:YAG晶体热模型。考虑到Nd:YAG晶体热传导系数是随温度变化的函数,利用解析方法与Newton切线法相结合的方法对热传导方程进行求解,得到了LD侧面泵浦Nd:YAG晶体变热传导系数情况下温度场的一般表达式。定量计算了泵浦光功率、光斑半径对温度场分布的影响。研究结果表明:在将Nd:YAG晶体的热传导系数视为定值14W·m-1·K-1时,使用50W LD侧面中心入射Nd:YAG晶体时(掺Nd3+质量分数1.0%),晶体泵浦面的最大温升为164.689℃;而将热传导系数视为随温度变化的函数时,晶体泵浦面的最大温升为268.931℃。研究结果为正确计算Nd:YAG晶体温度场分布提供了方法,并为合理设计谐振腔提供了理论依据。
- 齐兵李隆白冰炎正馨王亚民
- 关键词：温度场热传导系数ND:YAG晶体热效应
- LD端面泵浦变热传导系数Nd:YAG晶棒温场特性被引量：2
- 2012年
- 为了解决激光二极管泵浦激光晶体产生的热效应问题,对激光晶体内的温升进行了解析分析与定量计算。通过对激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点的分析,建立了符合实际工作情况的热模型。考虑到晶体材料热传导系数受其宏观温度变化的影响,应用常数变易法以及特征函数法得到了变热传导系数Nd:YAG晶体棒在端面泵浦情况下温度场的一般表达式。定量计算了激光二极管超高斯分布泵浦光阶次、泵浦功率、光斑尺寸以及晶棒半径对其温度场分布的影响。研究结果表明:使用输出功率为60 W的激光二极管端面泵浦掺钕离子质量分数1.0%的Nd:YAG晶棒,若耦合入射的3阶超高斯光束泵浦光斑半径为400μm,晶棒半径为1.5 mm,长度为8 mm时,Nd:YAG棒内最大温升为343.9℃;而将其热导率视为定值时,晶体的最大温升只有222.7℃。研究结果为正确计算Nd:YAG晶体温度场分布提供了方法,并为提高全固态Nd:YAG激光器性能提供了理论依据。
- 齐兵李隆甘安生王良甚史彭
- 关键词：热效应热传导系数温度场分布
- 高功率掺Yb^(3+)双包层光纤激光器热过程分析被引量：1
- 2017年
- 本文建立了适合于光纤激光器实际理论模型为基础,结合实际给出适当的possion方程,适当的边界条件和边界温度连续性条件,利用Taylor函数展开的方法,推导出高功率掺Yb^(3+)双包层光纤激光器温度场解析表达式。研究结果表明:本文均采用双端泵浦形式,泵浦功率为400W,泵浦中心区域最高温升499.6K,低于SiO_2晶体熔点的24.9%,本文推导出温度场的解析表达式与其他文献的温度场做相关比较,所得到的数值结果更加精确,证明所得结果正确;同时也分析了影响纤芯处温度升高的条件,为了使激光输出特性不受影响的前提下,提出了适当增大包层半径,适当增大热交换系数和适当降低吸收系数等方法来降低纤芯处的温度升高,同时纤芯处温度和激光输出功率达到最佳匹配。本文所得结果能为优化光纤激光器提供理论支持。
- 白冰郭长利炎正馨齐兵高峰乔辉
- 关键词：双包层光纤激光器热效应温度场双端泵浦
- 空气导热作用下Nd:YAG晶体温场特性被引量：1
- 2019年
- 为了实现激光二极管端面泵浦Nd:YAG晶体温度场的精确计算,在晶体端面导热边界条件下建立热模型。首先根据热传导方程,以解析分析理论为基础,应用常数变易法和特征函数法,在考虑晶体端面存在热交换情况下,计算得到808 nm激光泵浦Nd:YAG圆棒晶体的温度场分布,分析了泵浦激光功率、光束半径及超高阶次等因素对晶体温度场分布的影响。分析结果表明:当功率为60 W、光斑半径为0.4 mm的泵浦光作用于半径为1.5 mm,长度为5 mm的Nd:YAG圆棒晶体时,该晶体内部最高温升出现在泵浦端面中心处,最高温升为426.3 K,得到晶体的热透镜焦距为272.98 mm。由于在计算中考虑了空气的导热作用对晶体温度场分布的影响,更符合实际情况,因此结果能更真实反映晶体内部温度场的分布情况。本文研究为精确分析相关激光晶体的温度场分布提供了指导,并为激光器性能的优化提供了理论依据。
- 田晓齐兵
- 关键词：解析法
- 脉冲激光二极管巴条侧面抽运热传导各向异性激光板条瞬态热分析
- 2011年
- 为合理进行激光谐振腔设计,研制脉冲板条全固态激光器,利用热传导理论解析研究了脉冲激光二极管(LD)巴条侧面抽运激光板条热平衡时的温度场以及热形变场分布情况。通过侧面抽运激光板条工作特点分析,建立热分析模型,考虑到激光二极管阵列(LDA)抽运光具有超高斯分布而Nd…YVO4板条具有热传导各向异性的特点,利用Possion方程得出了准连续LDA侧面抽运热传导各向异性板条温度场分布的一般解析表达式。对比分析了Nd…YVO4与Nd…GdVO4板条在单脉冲侧面抽运与重复脉冲侧面抽运过程中的温度场分布情况,定量计算了达到热动态平衡时Nd…YVO4与Nd…GdVO4板条抽运面中心的热形变量。计算结果表明,达到热动态平衡时,Nd…YVO4板条的最大与最低温升值分别为34.8℃和32.4℃,而Nd…GdVO4板条的最大与最低温升值分别为30.2℃和27.0℃;Nd…YVO4板条热动平衡时最大与最小热形变量分别为0.98μm和0.89μm,而Nd…GdVO4板条的分别为0.29μm和0.24μm。
- 李隆史霞杜长龙董武威齐兵史彭
- 关键词：激光技术热效应
- 射频/直流驱动大气压氩气介质阻挡放电的一维仿真研究被引量：1
- 2022年
- 采用一维自洽耦合流体模型理论研究了射频(rf)/直流(dc)驱动大气压氩气(Ar)介质阻挡放电特性,仿真得到了不同直流电压下,射频最小维持放电电压变化情况、周期平均电子密度平均值随周期平均气体电压平均值变化情况、电子产生率及电子密度的时空分布.分析表明:直流电压通过改变介质表面电荷密度来影响气隙电压,从而控制放电过程.直流电压较小时放电被抑制,直流电压较大时放电得以恢复.随着直流电压的增大,射频最小维持放电电压振幅随之呈现先增大后减小的变化趋势.另外,当射频电压振幅高于最小维持放电电压振幅时,射频电源驱动与射频/直流驱动时的气隙电压相同,射频电源控制放电.进一步发现在α模式下,随着直流电压的增大,鞘层逐渐形成,电子产生区域从接地电极附近转变为两侧鞘层和主等离子体区边界处;在γ模式下,当射频电压振幅高于最小维持放电电压振幅时,电子产生和分布不受直流电压影响.
- 齐兵齐兵齐兵王屹山王静王屹山
- 关键词：射频直流介质阻挡放电流体模型
- 大功率CO_2混合模光束输出窗的热效应研究被引量：1
- 2015年
- 为了解决大功率CO2激光器输出窗热效应问题,以解析分析为基础,研究了混合模式振荡下输出窗的温度场以及热形变分布情况。通过CO2激光器大功率运转时腔内振荡模分布特点的分析,给出了腔内混合模光束光强分布解析表达式。并依据输出窗工作特点分析,建立了热分析模型,利用热传导方程推导出了温度场的一般通解表达式,然后分析了腔内激光功率对输出窗温度场的影响。同时定量计算了不同材料输出窗的温度场以及热形变情况。研究结果表明:若CO2激光器腔内混合模光束功率为4500W,腰斑半径为450μm时,Zn Se窗的最高温升为53.9℃,最大热形变量为2.1μm。研究方法和所得结论具有普适性,可用于其他激光器腔内混合模式振荡状态下的热问题研究中。
- 杜长龙李隆齐兵
- 关键词：CO2激光器输出窗热效应
- LD端面泵浦变热传导系数YAG-Nd:YAG复合晶体温场特性研究
- 2015年
- 为了解决LD泵浦YAG-Nd:YAG复合晶体的热效应问题,建立了端面绝热、周边恒温的YAGNd:YAG复合晶体热模型。考虑到YAG-Nd:YAG复合晶体热传导系数是随温度变化的函数,利用解析方法与Newton切线法相结合的方法对热传导方程进行求解,得到了LD端面泵浦YAG-Nd:YAG复合晶体变热传导系数情况下温度场的一般表达式。定量计算了泵浦光功率、光斑半径对温度场分布的影响。研究结果表明:在将Nd:YAG晶体的热传导系数视为定值13W·m-1·K-1时,使用60W LD端面中心入射YAG-Nd:YAG复合晶体时(未掺杂Nd3+的YAG段长度2mm,Nd:YAG段掺Nd3+质量分数1.0%),晶体内部的最大温升为20.3℃;而将热传导系数视为随温度变化的函数时,晶体内部的最大温升为26.1℃。研究结果为正确计算YAGNd:YAG复合晶体温度场分布提供了方法,并为合理设计谐振腔提供了理论依据。
- 齐兵杜长龙王豆豆张涛炎正馨王亚民
- 关键词：热传导系数
- LD端面抽运变导热系数Nd∶YAG晶体热效应被引量：11
- 2012年
- 为了计算二极管抽运Nd∶YAG晶体温度场及热形变场,建立了端面绝热、周边恒温的晶体热模型。基于Nd∶YAG晶体导热系数及热形变系数与其温度的函数关系,应用Newton切线法对热传导方程进行求解,得到了变导热系数和变热形变系数矩形截面Nd∶YAG晶体端面抽运下的温度场和热形变场的一般表达式,同时计算了Nd∶YAG晶体在不同抽运功率和抽运光斑半径下内部温度场和热形变场的分布变化。结果表明,使用钕离子质量分数为0.01、尺寸为3mm×3mm×8mm的Nd∶YAG晶体,在功率为60W、光斑半径为450μm的抽运光照射下,变导热系数的Nd∶YAG晶体端面最大温升为55.7℃,最大热形变量为2.85μm,而按传统将Nd∶YAG晶体导热系数、热形变系数均视为定值时,晶体端面最大温升为43.4℃,端面最大热形变为2.84μm。
- 李隆甘安生齐兵支音王良甚史彭
- 关键词：激光器热效应固体激光器导热系数
