1 石河子大学 师范学院生态物理重点实验室/物理系,新疆 石河子 832003
2 中国电子科技集团第三十九研究所,陕西 西安 710065
3 西安建筑科技大学 理学院物理系,陕西 西安 710055
以解析热分析理论为基础,建立了平板Nd:GdVO4晶体在激光二极管阵列双侧抽运时的导热微分方程。通过方程求解,得到平板Nd:GdVO4晶体内部温度场分布的解析式和热形变分布。温度场和热形变场的数值模拟表明,当抽运光平均功率为10 W,抽运区域为1 mm×1 mm时,4组激光二极管阵列光源在3处不同位置的一维温度场、二维温度场分布和热形变量有很大差异;3处抽运光源位置所产生的温度分布和热形变量对比,得到了抽运光源在位置 1,2 处所产生的温升和热形变量相对较小,位置3处最大。
激光器 平板Nd:GdVO4晶体 温度场 热形变场
1 石河子大学师范学院生态物理重点实验室, 新疆 石河子 832003
2 西安建筑科技大学理学院, 陕西 西安 710055
3 中国电子科技集团第三十九研究所, 陕西 西安 710065
在解析热分析理论的基础上, 建立了平板Nd∶LuVO4激光晶体在激光二极管阵列侧面抽运时的导热微分方程。通过对方程的求解, 得到了Nd∶LuVO4晶体内部温度场解析式, 热形变场分布、温度场和热形变场的数值模拟表明, 当抽运光功率为40 W, 抽运区域为1 mm×4 mm时, 晶体在x方向的最高相对温升为11.63 K, y和z方向的最高温升为11.00 K；在x, y, z三方向上的热形变量分别为0.050 μm, 0.034 μm和0.48 μm。 这一结果可为Nd∶LuVO4激光器设计提供理论支持。
激光器 Nd∶LuVO4晶体 温度场 热形变场
为解决CO2激光器高反膜耦合窗在腔内高功率激光作用下产生的热效应问题，对耦合窗的温度场和热形变场进行了理论分析研究。通过谐振腔工作状态分析，首次提出了腔内振荡激光具有混合模式分布的表达式，并利用半解析热分析方法得出了在混合模式下耦合窗产生的温度场和热形变场的一般表达式，同时与将腔内激光分布作均匀分布、高斯分布假设下耦合窗的情况作了对比分析。研究结果，当腔内谐振功率为3800W、腔内激光混合模式分布时，耦合窗内表面中心最大热形变量约为0．91 μm，作均匀分布、高斯分布假设分别造成最大热形变量偏小20．88%，偏大78．02%。
激光混合模式 高功率CO2激光器高反膜耦合窗 温度场 热形变场 半解析热分析方法 blending laser high power CO2 laser with HR coating temperature field thermal deformation field semi-an-alystic analysis method
提出了利用偏振扫描相机进行激光散斑照相, 研测了物体的二维热形变场。全部动态过程的信息可记录在同一张散斑图上, 且在全场滤波时可连续再现热形变物体的二维变形信息。
散斑照相 偏振扫描相机 动态热形变场
