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以解析分析理论为基础,研究圆截面Nd∶GdVO4激光晶体受到具有高斯分布半导体激光端面中心入射时,晶体温度场分布和抽运面热形变分布情况。通过对激光二极管(LD)端面入射晶体工作特点分析,建立了符合实际工作情况的热模型,利用热传导方程新求解方法,得出了圆形截面Nd∶GdVO4晶体温度场分布和端面热形变场通解表达式,对比分析了圆形截面和矩形截面Nd∶GdVO4晶体的热形变。研究结果表明,当使用输出功率为15 W激光二极管端面中心入射Nd∶GdVO4激光晶体时,在抽运端面中心获得187.5℃最高温升和1.313μm最大热形变量。两种截面晶体具有相同的热形变形状,当截面尺寸不太大时,如果圆形截面晶体的半径等于矩形截面晶体半边长,最大热形变量将减少4.1%。这种方法还可以应用到其他圆形截面晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据。 相似文献
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激光二极管端面抽运圆形截面Nd:GdVO4晶体的热形变 总被引:2,自引:0,他引:2
以解析分析理论为基础,研究圆截面Nd:GdVO4激光晶体受到具有高斯分布半导体激光端面中心入射时,晶体温度场分布和抽运面热形变分布情况。通过对激光二极管(LD)端面入射晶体工作特点分析,建立了符合实际工作情况的热模型,利用热传导方程新求解方法,得出了圆形截面Nd:GdVO4晶体温度场分布和端面热形变场通解表达式,对比分析了圆形截面和矩形截面Nd:GdVO4晶体的热形变。研究结果表明,当使用输出功率为15W激光二极管端面中心入射Nd:GdVO4激光晶体时,在抽运端面中心获得187.5℃最高温升和1.313μm最大热形变量。两种截面晶体具有相同的热形变形状,当截面尺寸不太大时,如果圆形截面晶体的半径等于矩形截面晶体半边长,最大热形变量将减少4.1%。这种方法还可以应用到其他圆形截面晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据。 相似文献
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以解析分析为基础,研究矩形横截面Nd:GdVO4晶体受高斯分布半导体激光双端面偏心入射时温度场以及抽运面热形变分布情况.得出了矩形截面Nd:GdVO4晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式,同时对影响激光晶体温度场分布的各种因素进行了定量研究.并对偏心度对热形变影响的规律进行了研究.由于双端偏心抽运是对于激光二极管端面抽运激光情况的一般讨论,所以更切合实际.这种方法还可以应用到其他激光晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据. 相似文献
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为了解决激光二极管端面泵浦Yb:YAG晶体引起的热效应问题,通过对晶体工作特点的分析,建立了周边冷却恒温、端面与空气存在热交换的有限元热模型。利用泊松方程,对Yb:YAG晶体的温度场、热应力场、热形变场和热透镜焦距进行了数值计算,并定量分析了激光二极管泵浦光的高斯阶次、光斑半径和泵浦功率对激光晶体温度场的影响。研究结果表明:若激光二极管泵浦功率为50 W,耦合到泵浦面的光斑半径为400μm时,晶体尺寸为3 mm×3 mm×4 mm、掺杂浓度为5.0 at.%的Yb:YAG晶体端面的最高温升为59.2 K,最大热形变量为0.645 67μm,晶体内稳定时最大应力为2.380×108 N/m2,热透镜焦距为19.99 mm,该条件下激光器可正常运行。研究结果为全固态Yb:YAG激光器的设计提供了理论依据。 相似文献
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LD端面抽运变导热系数Nd:YAG晶体热效应 总被引:1,自引:1,他引:0
为了计算二极管抽运Nd:YAG晶体温度场及热形变场,建立了端面绝热、周边恒温的晶体热模型。基于Nd:YAG晶体导热系数及热形变系数与其温度的函数关系,应用Newton切线法对热传导方程进行求解,得到了变导热系数和变热形变系数矩形截面Nd:YAG晶体端面抽运下的温度场和热形变场的一般表达式,同时计算了Nd:YAG晶体在不同抽运功率和抽运光斑半径下内部温度场和热形变场的分布变化。结果表明,使用钕离子质量分数为0.01、尺寸为3mm×3mm×8mm的Nd:YAG晶体,在功率为60W、光斑半径为450μm的抽运光照射下,变导热系数的Nd:YAG晶体端面最大温升为55.7℃,最大热形变量为2.85μm,而按传统将Nd:YAG晶体导热系数、热形变系数均视为定值时,晶体端面最大温升为43.4℃,端面最大热形变为2.84μm。 相似文献
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端面抽运矩形截面Nd∶GdVO_4晶体热效应研究 总被引:1,自引:1,他引:1
以解析分析理论为基础,研究矩形横截面Nd∶GdVO4晶体受到具有高斯分布的端面中心入射时,激光晶体温度场分布情况和晶体抽运面热形变分布情况。通过对半导体激光端面入射Nd∶GdVO4激光晶体工作特点分析,建立了符合激光晶体工作状态的热模型,利用热传导方程(泊松方程)的一种新求解方法,得出了矩形截面Nd∶GdVO4晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式,同时对影响激光晶体温度场分布的各种因素进行了定量研究。研究结果表明,当使用输出功率为15W的半导体激光器端面中心入射Nd∶GdVO4晶体(晶体掺钕离子原子数分数为1.2%)时,在抽运端面中心获得189.0℃最高温升和1.37μm最大热形变量。这种方法还可以应用到其他激光晶体热问题研究中。 相似文献
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为了计算二极管抽运Nd∶ YAG晶体温度场及热形变场,建立了端面绝热、周边恒温的晶体热模型.基于Nd∶ YAG晶体导热系数及热形变系数与其温度的函数关系,应用Newton切线法对热传导方程进行求解,得到了变导热系数和变热形变系数矩形截面Nd∶YAG晶体端面抽运下的温度场和热形变场的一般表达式,同时计算了Nd∶ YAG晶体在不同抽运功率和抽运光斑半径下内部温度场和热形变场的分布变化.结果表明,使用钕离子质量分数为0.01、尺寸为3mm×3mm×8mm的Nd∶ YAG晶体,在功率为60W、光斑半径为450μm的抽运光照射下,变导热系数的Nd∶ YAG晶体端面最大温升为55.7℃,最大热形变量为2.85μm,而按传统将Nd∶ YAG晶体导热系数、热形变系数均视为定值时,晶体端面最大温升为43.4℃,端面最大热形变为2.84μm. 相似文献
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端面抽运矩形截面Nd:GdVO4晶体热效应研究 总被引:11,自引:4,他引:7
以解析分析理论为基础,研究矩形横截面Nd:GdVO4晶体受到具有高斯分布的端面中心入射时。激光晶体温度场分布情况和晶体抽运面热形变分布情况。通过对半导体激光端面入射Nd:GdVO4激光晶体工作特点分析。建立了符合激光晶体工作状态的热模型,利用热传导方程(泊松方程)的一种新求解方法,得出了矩形截面Nd:GdVO4晶体的温度场分布和端面热形变场通解表达式,同时对影响激光晶体温度场分布的各种因素进行了定量研究。研究结果表明,当使用输出功率为15W的半导体激光器端面中心入射Nd:GdVO4晶体(晶体掺钕离子原子数分数为1.2%)时,在抽运端面中心获得189.0℃最高温升和1.37μm最大热形变量。这种方法还可以应用到其他激光晶体热问题研究中。 相似文献
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针对以光相干为基础的无损、非接触测量研究,利用沃拉斯顿棱镜(Wollaston prism,WP) 作为剪切元件,设计了共光路激光剪切干涉的方法并组建系统。本文详细分析了其各个部件对所得干涉条纹成像质量的影响,得到了获取最优干涉条纹所需要满足的一系列条件。随后利用组建的系统获得了透明方腔内流体在温度梯度作用下的对流涡胞结构以及温度分布情况,初步验证了该系统在此研究领域应用的可行性。在以上研究的基础上,配合图像处理及迭代算法技术,该系统在三维场的重建中有较大的应用前景。 相似文献
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随着二极管泵浦固体激光器的应用越来越广泛, 对激光器的输出光场指标的要求越来 越高。本文通过对多边形二极管侧面泵浦固体激光器的研究,深入分析其输出光斑参数的影 响要素,详细论证其关键参量与光场均匀性指标的关系,得到了在给定泵浦条件下,芯片间 距(L1)、芯片发光面与晶体表面间距(L2)两个参量和光场均匀性、吸 收率之间的对应关 系,给出了优化设计方案。结果表明,在五边形侧面泵浦固态激光器中,在其他参数给定 的情况下,芯片间距L1的取值区间为0.4mm~0.8mm,芯片发光面与晶体表面间距L2的取 值 区间为1.8mm~2.4mm。在该范围内,光场分 布标准偏差、吸收率设计指标比较理想。最后, 通过搭建固体激光器测试平台,得到了试验效果,验证了理论分析的正确性,本研究为任意 边型侧泵激光器的设计与制作提供参考。 相似文献
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选取Al0.3Ga0.7As/GaAs的非对称双量子阱结构,在有效质量近似条件下计入电子-电子相互作用所产生的Hartree势,采用转移矩阵方法研究了外加强激光场和电场作用下非对称双量子阱结构中子带间的跃迁和光吸收性质,并且详细讨论了外场对跃迁和吸收的影响。结果发现,通过调节高频激光场和电场强度,非对称双量子阱中子带间的吸收峰将发生蓝移或红移,并且吸收峰峰值也随之发生改变,高频激光场和电场对器件的光学和电学性质具有重要的影响,对电子态的进一步调控具有重要的意义。 相似文献
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经系统研究和临床实验,小功率的红色半导体激光和恒稳磁场与脉动电磁场同时作用于人体表皮可有效地提高治疗效果,对某些病例更是显著。 相似文献