第三类边界条件LD端面泵浦Nd ∶YAG激光器热分析

论文摘要

针对激光作用于含有冷却系统的方片Nd∶YAG激光晶体的工作特性,设计了与之相应的热传导数学物理模型,根据数学物理方法,结合初始条件与含有空气热交换系数的第三类边界条件,对激光作用与Nd∶YAG晶体材料的传热模型,利用贝塞尔函数以及超越方程等知识进行了求解,得出了LD端面泵浦方片Nd∶YAG激光晶体的温度场解析解表达式。利用晶体热形变与温度场的关系,计算出工作物质的热形变表达式。定义并计算了方片Nd∶YAG晶体的温场和热形变分布。同时分析了空气热交换系数等影响因子对晶体热形变的影响。推算模拟分析结论对固体激光器的设计与应用具有借鉴参考意义。

论文目录

• 1 引 言
• 2 热模型建立
•   2.1 Nd ∶YAG激光器热模型及第三类边界条件
•   2.2 计算方片Nd ∶YAG激光器的热功率及构建边界条件
• 3 理论分析计算
•   3.1 温度场半解析法解热传导方程
•   3.2 激光二极管端面泵浦方片Nd ∶YAG激光器的温度场特性分析
•   3.3 LD端面泵浦方片Nd ∶YAG激光器热形变的计算
•   3.4 LD端面泵浦方片Nd ∶YAG激光器热形变的数值模拟
•   3.5 不同因素对方片Nd ∶YAG激光器热形变的影响
•     3.5.1 空气传热系数对方片Nd ∶YAG激光器的热形变的影响
•     3.5.2 泵浦光斑半径对方片Nd ∶YAG激光器的热形变的影响
•     3.5.3 泵浦功率对方片Nd ∶YAG激光器的热形变的影响
• 4 总 结

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 潘晓瑞,李隆,耿鹰鸽,薛彪

关键词: 方片激光器,第三类边界条件,温度场,热形变

来源: 激光与红外 2019年06期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 西安建筑科技大学理学院

基金: 陕西省自然科学青年基础研究基金项目(No.2014JQ1008)资助

分类号: TN248.1

页码: 697-701

总页数: 5

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