中国激光, 2020, 47 (6): 0601010, 网络出版: 2020-06-03   

高功率固体激光器微通道冷却结构的数值研究 下载: 939次

Numerical Research on Microchannel Cooling Structure of High Power Solid-State Lasers
吕坤鹏 1,2,*刘震宇 2杨雪 1,2王柯 1,2
作者单位
1 固体激光技术重点实验室, 北京 100015
2 中国电子科技集团公司第十一研究所, 北京 100015
摘要
针对端面泵浦固体激光器的微通道冷却结构,基于流-固-热耦合的数值方法计算了不同冷却液流量下增益介质内部的温度分布和冷却结构的流动阻力,为下一步冷却结构的改进提供了理论依据。计算结果表明:当冷却液流量增加至15 L/min时,增益介质的最高温度不再出现明显下降,此时微通道冷却结构的内部流动阻力不会对冷却系统运行造成明显的影响;冷却结构的进出口位置及水冷方向对增益介质内部的热分布具有较大的影响。
Abstract
To develop a new microchannel cooling structure for end-pumped solid-state lasers, the temperature distribution of gain medium and flow resistance in the cooling structure were studied using the fluid-thermal-solid coupled numerical method, which provides a theoretical basis for optimization of the new cooling structure. Results show that there is no obvious decrease in maximum temperature of gain medium when the coolant flow rate increases to 15 L/min, and the flow resistance in the microchannel cooling structure at this flow rate does not dramatically influence the working condition of the cooling system. The inlet and outlet positions of the cooling structure and the flow direction greatly influence the temperature distribution of gain medium.

吕坤鹏, 刘震宇, 杨雪, 王柯. 高功率固体激光器微通道冷却结构的数值研究[J]. 中国激光, 2020, 47(6): 0601010. Lü Kunpeng, Liu Zhenyu, Yang Xue, Wang Ke. Numerical Research on Microchannel Cooling Structure of High Power Solid-State Lasers[J]. Chinese Journal of Lasers, 2020, 47(6): 0601010.

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