华中科技大学,光电子科学与工程学院,武汉,430074
采用ANSYS有限元软件详细地研究了强激光作用下水冷硅镜的沟槽结构对镜面温升和变形峰谷值的影响.结果表明:水冷硅镜的沟槽结构对镜面变形峰谷值有很大的影响.在水流量一定时,沟槽宽度越小,镜面热变形和温升越小;在水流量和沟槽宽度一定时,沟槽越浅,镜面热变形越小,沟槽深度对镜面温升影响不明显.对于水冷镜,沟槽尺寸越小效果越好.对于高功率激光器而言,水冷镜沟槽尺寸一般采用几百μm～1 mm为宜.
强激光 水冷硅镜 沟槽结构 热变形 有限元法
华中科技大学,激光技术国家重点实验室,武汉,430074
为克服高能激光用相变致冷镜两次出光时间间隔长的缺点,设计了一种新型半导体致冷复合相变硅镜,并采用ANSYS有限元程序模拟了实心硅镜、相变镜和半导体致冷镜的光照热行为.由最大温度-时间曲线可知,在净吸收热量为100W、环境温度为20℃,制冷量为25W时,半导体致冷复合相变硅镜只需5s就可使镜体的温度和弹性变形恢复至初始状态.
半导体致冷 相变硅镜 高能激光 光束质量
华中科技大学激光技术国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
设计了三分支、螺旋形流道的硅基水冷镜结构,并利用ANSYS程序对流速1.6 m/s,水静压1.5×105 Pa时的水冷硅镜尺寸进行了优化设计,并模拟了该尺寸下的热变形情况.实验证明,对于直径80 mim的硅镜,在净吸收热量100w时,最大热变形为0.186μm,并可长时间维持该数值不变.光照停止,继续通水冷却时,在0.75 s内,镜面变形量恢复了0.063μm;10.5 s时,镜面变形量为0.038μm.结合上述二点,多层水冷硅基反射镜可在高功率激光中得到应用,可满足激光**的快速连发要求.
高功率激光器 热变形 压力变形 水冷硅镜
华中科技大学激光技术国家重点实验室, 武汉 430074
利用TFCALC薄膜设计软件包对TiO2/SiO2, Ta2O5/SiO2和Si/SiO2膜系中心波长为1315 nm的硅镜反射特 性进行了仿真模拟。给出了正入射与45°斜入射情况下三种膜系硅镜的反射特性,并进行了分析与讨论。
化学氧碘激光器 硅镜 髙反射率 薄膜
1 华中理工大学激光技术国家实验室, 武汉 430074
2 中国科学院上海光机所, 上海 201800
从理论上和实验上对硅镜的热变形的动态过程作了研究。在变形之初硅镜表面的位移变化很快。在注入激光功率为200 W,硅镜的吸收率为70%时,φ70×8 mm硅镜在注入激光功率2 s后热应力引起的挠变形就达到0.76 μm。这对于高功率短波长激光器是一个不容忽视的问题。
热变形 硅镜 高功率激光器
