激光技术
激光技術
격광기술
LASER TECHNOLOGY
2012年
5期
612-616
,共5页
李隆%甘安生%齐兵%支音%王良甚%史彭
李隆%甘安生%齊兵%支音%王良甚%史彭
리륭%감안생%제병%지음%왕량심%사팽
激光器%热效应%固体激光器%Nd:YAG晶体%导热系数
激光器%熱效應%固體激光器%Nd:YAG晶體%導熱繫數
격광기%열효응%고체격광기%Nd:YAG정체%도열계수
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.
為瞭計算二極管抽運Nd∶ YAG晶體溫度場及熱形變場,建立瞭耑麵絕熱、週邊恆溫的晶體熱模型.基于Nd∶ YAG晶體導熱繫數及熱形變繫數與其溫度的函數關繫,應用Newton切線法對熱傳導方程進行求解,得到瞭變導熱繫數和變熱形變繫數矩形截麵Nd∶YAG晶體耑麵抽運下的溫度場和熱形變場的一般錶達式,同時計算瞭Nd∶ YAG晶體在不同抽運功率和抽運光斑半徑下內部溫度場和熱形變場的分佈變化.結果錶明,使用釹離子質量分數為0.01、呎吋為3mm×3mm×8mm的Nd∶ YAG晶體,在功率為60W、光斑半徑為450μm的抽運光照射下,變導熱繫數的Nd∶ YAG晶體耑麵最大溫升為55.7℃,最大熱形變量為2.85μm,而按傳統將Nd∶ YAG晶體導熱繫數、熱形變繫數均視為定值時,晶體耑麵最大溫升為43.4℃,耑麵最大熱形變為2.84μm.
위료계산이겁관추운Nd∶ YAG정체온도장급열형변장,건립료단면절열、주변항온적정체열모형.기우Nd∶ YAG정체도열계수급열형변계수여기온도적함수관계,응용Newton절선법대열전도방정진행구해,득도료변도열계수화변열형변계수구형절면Nd∶YAG정체단면추운하적온도장화열형변장적일반표체식,동시계산료Nd∶ YAG정체재불동추운공솔화추운광반반경하내부온도장화열형변장적분포변화.결과표명,사용녀리자질량분수위0.01、척촌위3mm×3mm×8mm적Nd∶ YAG정체,재공솔위60W、광반반경위450μm적추운광조사하,변도열계수적Nd∶ YAG정체단면최대온승위55.7℃,최대열형변량위2.85μm,이안전통장Nd∶ YAG정체도열계수、열형변계수균시위정치시,정체단면최대온승위43.4℃,단면최대열형변위2.84μm.
