潘晓瑞
- 作品数：8 被引量：18H指数：3
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- LD单端泵浦变热导率Nd∶YAG方形热容激光器温度场
- 2018年
- 对方形激光晶体的实际工作特点进行分析,根据热容激光器的管理模式,建立泵浦阶段和冷却阶段的晶体热模型,引入变热传导系数对方程进行求解,分别得到LD单端泵浦和冷却时热容激光器温度场的表达式。分析了不同的光斑半径、泵浦时间对晶体温度场的影响。计算结果表明：当泵浦功率为60W、光斑半径为800μm、超高斯阶次为3的脉冲激光二极管对晶体进行泵浦时,在将Nd∶YAG晶体的热导率视为常量和变量的情况下,晶体在泵浦端面获得的最大温升分别为149.93℃、180.18℃。激光晶体的尺寸为（20×20×10）mm3,掺钕离子为1.0%。
- 李隆潘晓瑞耿鹰鸽
- 关键词：热容激光器温度场激光器
- 第三类边界条件LD端面泵浦Nd ∶YAG激光器热分析被引量：2
- 2019年
- 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。
- 潘晓瑞李隆耿鹰鸽薛彪
- 关键词：温度场热形变
- LD双端泵浦Nd∶YAG方形晶体热容激光器温度场被引量：3
- 2018年
- 对LD双端泵浦激光器的工作特点进行研究,以方形晶体为固体激光器的研究模型,并结合热容激光器的管理形式,将激光器工作阶段分为泵浦阶段和冷却阶段,并且建立相对应的热模型。根据热传导方程与边界条件进行求解,得到LD双端泵浦与冷却阶段的温度场表达式,并分析了不同的光斑半径、泵浦时间对晶体温度场的影响。计算结果表明:当泵浦功率为60 W、光斑半径为800μm、超高斯阶次为3的激光二极管对晶体进行泵浦时,该晶体在泵浦端面获得的最大温升为201.30℃。该激光晶体的尺寸为20 mm×20 mm×10 mm,Nd∶YAG晶体对射入的泵浦光的吸收系数是910 m-1,掺钕离子为1.0%。研究结果对LD泵浦固体激光器的结构优化设计和实验研究提供了一定的理论指导意义。
- 赵萌李隆潘晓瑞徐茵
- 关键词：激光技术热容激光器温度场激光器
- 脉冲LD端面抽运变热导率方片Yb:YAG晶体温度场被引量：4
- 2016年
- 对脉冲激光二极管(LD)端面抽运变热导率方片Yb:YAG晶体的温度场进行了分析和研究,建立了端面绝热、周边恒温的热传导模型,采用半解析理论,结合牛顿法得到了晶体的温度场分布,分析了不同的抽运功率、超高斯阶次、光斑半径和晶体尺寸因素对晶体温度场的影响。计算结果表明,当采用抽运功率为80 W、超高斯半径为400μm、超高斯阶次为3的脉冲激光二极管对晶体进行抽运时,在将Yb:YAG晶体的热导率分别视为常量和非常量的情况下,该晶体在抽运端面处获得的最大温升分别为31.69,35.66℃。研究结果为激光器的设计提供了一定的理论指导。
- 耿鹰鸽李隆潘晓瑞傅依柳
- 关键词：激光技术温度场激光器
- LD端面泵浦变热导率方形Yb∶YAG微片晶体热效应被引量：2
- 2016年
- 针对激光二极管端面泵浦方形Yb∶YAG微片晶体产生的热效应问题,运用半解析方法计算该晶体的温场分布。根据连续LD端面泵浦方形Yb∶YAG微片晶体的工作特性,建立符合实际工作情况的热模型,构造初始条件和边界条件。同时考虑到晶体的热导率是温度的函数,并结合牛顿法求解热传导方程,得到晶体温度场的一般解析表达式。定量分析了不同的泵浦功率、超高斯阶次、光斑半径、晶体厚度因素对变热导率方形Yb∶YAG微片晶体温度场的影响。结果表明:使用泵浦功率为80 W、超高斯阶次为1、光斑半径为400μm的泵浦光对含方形Yb∶YAG微片晶体质量分数为8.0%、晶体的尺寸为4×3×1mm3进行泵浦,将晶体的热导率视为常量和变量时,泵浦端面获得的最大温升分别为41.25℃和52.14℃。研究结果对减小全固态Yb∶YAG晶体的热效应问题具有指导意义。
- 耿鹰鸽李隆潘晓瑞傅依柳高当丽
- 关键词：温度场
- LD单端泵浦变热导率Nd∶YAG圆棒热容激光器温度场
- 2017年
- 针对圆棒激光晶体的实际工作情况进行分析研究,以热容激光器的运行模式为依据,从经典热传导方程出发,分别建立泵浦阶段、冷却阶段的热传导模型。然后引入变热传导系数对方程进行求解,分别得到LD单端泵浦和冷却时热容激光器温度场的表达式。同时分析并对比了不同因素,如光斑半径、泵浦时间对晶体温度场的影响。计算结果表明:使用脉冲激光对晶体进行泵浦时,将Nd∶YAG晶体的热导率视为常量和变量的情况下,该晶体在泵浦端面获得的最大温升分别为164.84℃、195.58℃。此时激光光斑半径为800μm,泵浦功率为60W、超高斯阶次为3;该激光晶体的尺寸为Ф20 mm×10 mm,掺钕离子为1.0 at%,吸收系数是0.91 mm^(-1)。计算分析结果对LD泵浦固体热容激光器谐振腔的设计具有借鉴意义。
- 李隆潘晓瑞耿鹰鸽
- 关键词：温度场激光器
- LD端面泵浦变热导率圆片Yb∶YAG激光器的热效应被引量：7
- 2017年
- 针对激光二极管端面泵浦圆片Yb∶YAG晶体产生的热效应问题,以实际工作特点为基础,通过热传导理论分析了热效应。分析了不同泵浦功率、超高斯阶次、光斑半径、晶体尺寸因素对变热导率圆片Yb∶YAG晶体温度场的影响。研究结果表明,使用泵浦功率为60W、超高斯阶次为5、光斑半径为400μm的泵浦光对含质量分数为8%、晶体半径为4mm、厚度为0.5mm的圆片Yb∶YAG晶体进行泵浦,在将晶体的热导率分别视为常量和变量时,泵浦端面获得的最大温升分别为52.15℃和59.51℃。根据计算结果,设计了适合的激光器热稳腔,能充分抑制激光器产生的热效应问题。
- 耿鹰鸽李隆潘晓瑞傅依柳高当丽
- 关键词：激光器
- LD端面抽运Nd:YAG微片热容激光器温度场被引量：1
- 2017年
- 对微片激光晶体的实际工作特点进行分析,根据热容激光器的管理模式,建立抽运和冷却阶段的晶体热模型。然后引入变热传导系数对方程进行求解,分别得到激光二极管(LD)单端抽运和冷却时热容激光器温度场的表达式。并对光斑半径和抽运时间这两个影响晶体温度场的因素进行了分析,计算结果表明:当Nd:YAG晶体热导率分别为常量和变量时,其抽运端面的最大温升分别为459.24℃、535.78℃。其中晶体钕离子的质量比为1.0%,微片尺寸为Φ20mm×1mm,抽运功率为60 W,Nd:YAG晶体对入射抽运光的吸收系数是910m-1,超高斯光束阶次为3,抽运光的光斑半径为800mm。计算分析结果对LD端面抽运固体热容激光器谐振腔的设计具有借鉴意义。
- 李隆潘晓瑞耿鹰鸽
- 关键词：激光器微片激光器端面抽运温度场
