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 激光介质温度场及应力场的流固耦合数值模拟

张 威 俞 路 刘易航 潘娜娜 贾春燕 刘万发 桑凤亭 潘艳秋

[摘要]激光介质的热效应会导致固体激光器在工作过程中产生像差, 造成激光光束质量下降, 严重影响了固体激光器的发展与应用。以一种固体激光器用微通道双面冷却系统为研究对象, 建立其三维物理模型, 采用流固耦合方法模拟冷...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(08):0801001

 布儒斯特角结构16.8 W 半导体抽运铷蒸气激光器

谭彦楠 李义民 刘通 贾春燕 徐志 刘万发

[摘要]为了获得高效半导体抽运碱金属蒸气激光器,采用布儒斯特角结构的增益池,有效地提高了激光的单程透射率,p偏振的激光单程透射率达到97%。采用长度为1 cm 的增益池,其内填充碱金属铷蒸气作为增益介质和压强为79.99 k...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(03):0302004

 微通道冷却器内流动和传热特性的数值模拟

潘娜娜 潘艳秋 俞 路 贾春燕 徐 志 刘万发 桑凤亭

[摘要]为满足固体激光器用微通道冷却器的换热要求,根据冷却器结构分别建立了二维和三维物理模型,利用计算流体力学方法首先对比研究两者的流动特性,然后考察雷诺数和玻片生热量对微通道流动和传热特性的影响。结果表明:对于...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(02):021002

 考虑抽运光空间分布的半导体抽运碱金属蒸气激光器的模拟计算

赵晓红 王世红 刘万发 谭彦楠

[摘要]为研究半导体激光抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)中抽运光和激光光束匹配对光-光转换效率和斜率效率的影响,在三能级速率方程模型的基础上,用介质内抽运光光强空间分布代替以往简化模型中所用的介质内平均光强,建立了考...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(09):091405

 准分子宽带抽运碱金属激光器输出特性分析

孙伟 赵晓红 王世红 刘万发 谭彦楠

[摘要]为了研究准分子宽带抽运碱金属激光器(XPAL)的输出特性,建立了增益介质为Cs-Ar混合气体的五能级XPAL的含时速率方程。使用三角脉冲型抽运,通过模拟计算得出了输出激光能量随输入脉冲抽运能量变化、温度变化、弛豫气体...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(s1):s102013

 基于增益负反馈的COIL自脉冲方法

公发全 李义民 贾春燕 谭彦楠 刘通 徐志 刘万发

[摘要]针对超音速化学氧碘激光器增益介质的横流特性,设计了具有增益负反馈的光学谐振腔结构,通过化学反应的超音速流场和光场的耦合仿真,根据具体的激光器运行参数,论证了这种结构实现自脉冲激光的可行性.结果表明:振荡激光...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2015, 27(06):061010

 高功率半导体激光抽运铷蒸气激光器的优化设计

赵晓红 王世红 刘万发 谭彦楠

[摘要]为提高半导体激光抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)的输出功率, 用三能级速率方程理论对端面抽运半导体激光抽运碱金属铷激光器的输出特性进行了模拟,得到了抽运功率、抽运光带宽、介质温度、长度等参数对激光器输出功率的...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(s1):s102008

 液氧的小信号增益测试

石喆 李慧 刘金波 周灿华 蔡向龙 蔡红星 刘万发 郭敬为

[摘要]利用波长可调谐光学参量振荡器(OPO)测量了液氧在1580 nm波长附近的小信号增益,在1579.9 nm波长处获得了0.12 cm-1的小信号增益,并获得了从1579.2 nm至1580.8 nm的小信号增益分布情况。 正增益的获得表明液氧在小信号...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(06):0602004

 固体激光微通道冷却器内流动特性的数值模拟

卢鹏 潘艳秋 俞路 韩新民 公发全 刘万发 桑凤亭

[摘要]建立了固体激光微通道冷却器数学模型,运用商业软件Fluent进行求解计算,并与文献中数据进行对比,验证了模型的可靠性。分析微通道尺寸及结构对转捩雷诺数影响,结果表明:微通道当量直径对于转捩雷诺数影响甚微,收...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(05):051008

 用于第一镜表面的金属玻璃薄膜研究

公发全 文静 谭彦楠 牟宗信 周徐洋 刘万发 董闯

[摘要]为解决大口径非晶金属第一镜实现难题,在研究块体金属玻璃Co61.2B26.2Si7.8Ta4.8材料基础上,采用金属玻璃块体材料制作拼接成溅射靶材,通过非平衡磁控溅射镀膜方法,实现了Co61.2B26.2Si7.8Ta4.8非晶金属薄膜第一镜...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(10):104002

 双光子吸收420 nm碱金属蒸气蓝光激光器

谭彦楠 李义民 公发全 刘通 刘万发

[摘要]利用双光子吸收机制,以778 nm染料激光器作为抽运源,以碱金属Rb蒸气作为增益介质,成功获得了420 nm的蓝光激光输出。以Rb原子能级结构为基础,对其产生蓝光的机理和双光子吸收机制进行了分析描述。基态52S1/2能级的...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(10):1002011

 激光输出功率随耦合率及放大率的变化规律

刘万发 桑凤亭

[摘要]建立了涵盖稳定腔和非稳腔的激光有源理论模型和激光开式谐振腔的边界条件。根据定态薛定谔方程与亥姆霍兹方程的等价性, 采用量子力学方法求解谐振腔的亥姆霍兹波动方程, 得到满足方程、边界条件、矩阵光学、稳定条件...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2013, 25(04):832-840

 高马赫数高压力的氧碘化学激光器阵列喷管的数值模拟

刘卫红 刘万发 黄为民 陈晓明

[摘要]采用计算流体力学方法, 研究了以氮气为载气的新型高总压氧碘化学激光器(COIL)阵列喷管。模拟结果表明:采用高马赫数的氮气流引射低马赫数的氧气流, 可以提高光腔出口的驻点压力;高超声速的氮气与声速的氧气混合较慢,...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2011, 23(05):1147-1152

 介质不均匀性对激光模式相位与光强分布的影响

刘万发 韩新民

[摘要]将不均匀介质势函数进行泰勒展开,取其前3项近似,与描述光腔模式的亥姆霍兹方程中的特殊函数结合,根据光腔边界条件推导出光腔模式的本征解、激光输出功率以及不均匀介质与激光模式的相位与强度分布关系表达式。将表达...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2010, 22(01):1-8

 高能COIL偏振态的实验研究

宋绍忠 郑丽 公发全 赵彤 李刚 刘万发

[摘要]通过两块楔镜补充衰减和中性衰减片相结合的能量衰减方法,测得了功率密度为20 W/mm2 COIL的偏振态.采用角反射器作为稳定腔折返装置,提高了激光能量分布的均匀性.激光光束分别以45°的入射角入射到两块楔镜上,被楔...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2007, 19(03):361-363

 化学气相沉积SiC材料超光滑表面纳米加工

公发全 肖鹏 黄润兰 李刚 刘万发 董闯

[摘要]利用传统光学加工方法,采用陶瓷磨盘和金刚石微粉对国产化学气相沉积(CVD)SiC进行了粗磨、细磨加工;然后,利用颗粒直径从4 μm到1 μm的金刚石研磨膏逐级进行抛光,发现SiC表面存在纳米级划痕;最后,改用颗粒直径为20 nm...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2007, 19(02):327-329

 氧碘化学激光器输出功率的估算

刘万发 韩新民 金玉奇 桑凤亭

[摘要]建立了激光在工作时的动态模型,即假设在单位时间内,激光介质的粒子数全部被泵浦到上能级.引入激光介质重复泵浦次数的概念,根据能量守恒原理,通过分析氧碘化学激光器(COIL)的传能机理,计算了沿气流方向变化的碘原子上...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2007, 19(01):49-52

 COIL用薄膜90°位相延迟高反射镜的研制

李刚 公发全 刘万发 孙龙 孙连春

[摘要]随着氧碘化学激光器(COIL)输出功率的不断提高,传统的膜系设计已不能满足要求.在倍频膜系的设计基础上,优化设计出了激光45°入射时对1 315 nm和632.8 nm双波长高反(HR)并在1 315 nm处具有90°位相延迟的高反射...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2005, 17(02):161-163

 射流式单重态氧发生器理论模型

刘万发 韩新民 金玉奇 桑凤亭

[摘要]射流式单重态氧发生器(JSOG)是化学氧碘激光器十分重要的能源部分,它主要是通过解气相、液相扩散方程来求解发生器出口的氯的利用率和单重态氧的产率.在实际工作中的射流发生器非常复杂,其扩散方程和边界条件为非线性,...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2005, 17(10):1497-1504

 高性能氧碘化学激光器光束质量测试

公发全 赵彤 刘万发 金玉奇

[摘要]介绍了高性能指标的氧碘化学激光器光束质量和漂移的测量方法,分析了光束质量测量和光束漂移的关系,提供了评价光束质量的有效数据.

 PDF全文中国激光 | 2004, 31(s1):371-372

 COIL动态平衡式供碘系统的研制

刘万发 赵彤 徐文刚 王科 公发全

[摘要]建立了动态平衡式COIL供碘系统的理论模型.根据理论计算结果研制了一套供碘系统.该系统体积为前供碘系统的八分之一,质量为三分之一,预热时间缩短了一半.实验结果表明:该供碘系统碘流量完全能满足碘量优化实验需要,碘量...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2004, 16(09):1131-1133

 碘气流穿透深度和碘流量对COIL激光输出功率的影响

刘万发 赵彤 徐文刚 王科

[摘要]通过采用Cl2流量250mmol/s列管射流式氧发生器的COIL出光实验,得到了激光输出功率随碘副气流相对于氧主气流混合穿透深度的变化规律.实验结果表明,穿透深度对激光功率影响较大,存在最佳穿透深度,约为3.16mm,计算的最佳...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2004, 16(12):1506-1508

 采用腔内设置限孔光阑抑制倒向波的理论分析

赵彤 韩新民 刘万发 桑风亭

[摘要]氧碘化学激光器通常采用的环形腔存在着倒向波,它对正向波的输出功率以及光束质量不利,因此必须进行抑制.以对称环形共焦非稳腔为例,介绍了在腔内放置限孔光阑,通过改变倒向波与正向波经过增益介质部分的模体积比,从而...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2002, 14(05):655-658

 COIL中氯利用率在线测试系统的研制

刘万发 王科 徐增和 桑凤亭

[摘要]本文设计、研制了一套残余氯利用率在线测试系统,其结构简单、操作方便,并对其进行了大量的标定工作.在COIL单重态氧射流式发生器的实验过程中,测得的氯的利用率与单重态氧射流式发生器的理论计算结果基本一致,这套系统...

 PDF全文量子电子学报 | 2001, 18(05):470-473

 方列管型射流式O2(1Δ)发生器的COIL出光研究

刘万发 韩新民 赵彤 桑凤亭

[摘要]方列管型射流式O2(1Δ)发生器是一种新型高效的氧碘化学激光器(COIL)化学能源供给装置。描述了采用该发生器在COIL上所做的一系列出光实验,这些实验着重于考察该发生器的性能参数及相应的COIL化学效率。结果在Cl2流量为...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2001, 13(03):257-260

 氧碘激光器射流式单重态氧发生器的研究

李富岭 吕国胜 吴树源 刘万发 徐增和 邵明君 陈文武 陈方 杨柏龄 庄琦

[摘要]对优化设计的射流式单重态氧发生器(JS-1)进行了一维模型计算,理论上确定了经优化设计的JS-1的最佳氯气摩尔流量,并进行了实验研究,对某些工作参数作了实验考查,进而从实验中确定了氯气摩尔流量的最佳值,实验结果与模型...

 PDF全文中国激光 | 1998, 25(10):865-871

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