强激光与粒子束, 2008, 20 (4): 557, 网络出版: 2008-08-17   

Nd:YAG方形薄片激光器3维温度及热应力的数值模拟

Numerical calculation of distribution of 3D temperature and thermal stress for Nd:YAG square slice laser
作者单位
1 四川大学,电子信息学院,成都,610064
2 华北光电技术研究所,北京,100015
摘要
在有限差分迭代方法的基础上,利用MATLAB程序模拟计算了在超高斯泵浦光连续作用下Nd:YAG薄片激光器中方形薄片介质的3维瞬态和稳态温度分布.根据热平衡微分方程和热弹性体边界条件,由3维温度分布数值模拟了介质的3维位移和热应力.有限差分迭代方法避免了常规的有限元法需要求解超大稀疏矩阵而导致的占用系统的内存数增加和计算速度等问题.模拟计算得到的介质温度分布和应力分布与实验结果相符合.
Abstract
作者简介:联系作者:冯国英,女,教授,主要从事新型激光技术方面的研究;guoying_feng@yahoo.com.cn.
参考文献

[1] 克希耐尔 W.固体激光工程[M].北京:科学出版社,2002:82.(Koechner W.Solid-state laser engineering.Beijing:Science Press,2002:82)

[2] 欧群飞,冯国英,刘丹平,等.Nd:YAG激光器热效应的计算模拟及实验研究[J].激光技术,2002,2(1):15-17.(Ou Q F,Feng G Y,Liu D P,et al.Simulation and experimental study on thermal effects of Nd:YAG lasers.Laser Technology,2002,2(1):15-17)

[3] Giesen A,Hugel H,Voss A,et al.Scalable concept for diode-pumped high power solid-state lasers[J].Appl Phys B,1994,58:365-372.

[4] Stewen C,Contag K,Larionov M,et al.A 1 kW CW thin disk laser[J].IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,2000,6(4):650-657.

[5] Farrukh U O,Buonchristiani A M,Byvik C E.An analysis of the temperature distribution in finite solid-state laser rod[J].IEEE J Quant Electron,1988,24(11):2253-2263.

[6] Pfistner C,Weber R,Weber H P,et al.Thermal beam distortions in end-pumped Nd:YAG,Nd:GSGG,and Nd:YLF rods[J].IEEE J Quant Electron,1994,30(7):1605-1615.

[7] 裴正平,唐淳,涂波,等.Nd:YAG薄片激光器热致波前畸变[J].强激光与粒子束,2006,18(10):1615-1618.(Pei Z P,Tang C,Tu B,et al.Simulation of thermal effect on beam distortion in Nd:YAG thin disk laser.High Power Laser and Particle Beams,2006,18(10):1615-1618)

[8] Fan T Y.Heat generation in Nd:YAG and Yb:YAG[J].IEEE J Quantum Electron,1993,26:1457-1459.

[9] 姚震宇,蒋建锋,涂波,等.二极管泵浦Nd:YAG薄片激光器技术研究[J].强激光与粒子束,2005,17(S0):15-18.(Yao Z Y,Jiang J F,Tu B,et al.Study on diode-pumped Nd:YAG disk laser.High Power Laser and Particle Beams,2005,17(S0):15-18)

[10] 李维特,黄保海,毕仲波.热应力理论分析及应用[M].北京:中国电力出版社,2004.(Li W T,Huang B H,Bi Z B.Thermal stress theory analysis and application.Beijing:Electric Power Press of China,2004)

[11] 曹丁象,郑万国,贺少勃,等.片状热容激光器热效应有限元分析[J].强激光与粒子束,2006,18(9):1417-1422.(Cao D X,Zheng W G,He S B,et al.Finite element analysis on thermal effect of heat capacity laser disk.High Power Laser and Particle Beams,2006,18(9):1417-1422)

[12] 李明海,柳爱国,宋耀祖.激光放大介质温度场和热应力场的数值模拟[J].激光技术,2002,26(2):86-89.(Li M H,Liu A G,Song Y Z.A numerical simulation for temperature and thermal stress distribution in Nd:YAG amplifiers.Laser Technology,2002,26(2):86-89)

[13] Weber R,Neuenschwander B,Mac Donald M,et al.Cooling schemes for longitudinally diode laser-pumped Nd:YAG rods[J].IEEE J Quant Electron,1998,34(6):1046-1053.

李刚, 冯国英, 李玮, 杨火木, 黄宇, 周寿桓. Nd:YAG方形薄片激光器3维温度及热应力的数值模拟[J]. 强激光与粒子束, 2008, 20(4): 557. 李刚, 冯国英, 李玮, 杨火木, 黄宇, 周寿桓. Numerical calculation of distribution of 3D temperature and thermal stress for Nd:YAG square slice laser[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2008, 20(4): 557.

本文已被 2 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!