固體熱容激光介質(zhì)熱致效應(yīng)及熱管理技術(shù)的研究
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高功率、高亮度激光有著極其重要的應(yīng)用價值。固體熱容激光器以其獨特的運轉(zhuǎn)方式，有效避免了實時冷卻固體激光器中由于冷卻梯度造成的各種不良熱效應(yīng)，有望成為實現(xiàn)電激勵、節(jié)能型、高平均功率、高亮度激光輸出的有效手段之一。 熱管理系統(tǒng)是熱容方式工作激光系統(tǒng)最關(guān)鍵的子模塊之一，如何有效管理并合理控制激光介質(zhì)在周期性抽運負(fù)載作用下產(chǎn)生的廢熱，是一個亟待解決的新穎課題。本論文主要針對固體熱容激光器增益介質(zhì)的瞬態(tài)熱致效應(yīng)及熱管理系統(tǒng)的原理設(shè)計展開研究，主要貢獻(xiàn)或創(chuàng)新點如下： 1）、結(jié)合固體熱容激光器的技術(shù)特點，系統(tǒng)地分析了目前國內(nèi)外關(guān)于固體熱容激光器（SSHCL）的最新技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢?；赟SHCL總體設(shè)計方案，對構(gòu)成該激光系統(tǒng)的原理設(shè)計方案及其總體設(shè)計中的功率標(biāo)定等問題進(jìn)行了闡述。 2）、基于傳熱學(xué)理論，建立了固體熱容激光介質(zhì)在抽運光熱作用下描述其內(nèi)部熱分布的數(shù)學(xué)模型；借助有限元仿真軟件ANSYS，對幾種摻釹激光介質(zhì)在熱容方式下的熱力學(xué)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，重點對雙側(cè)對稱激光二極管陣列抽運摻釹釓鎵石榴石激光晶體（Nd:GGG）在熱容工作下的瞬態(tài)溫度場及應(yīng)力場進(jìn)行深入的研究，分析了多種復(fù)雜邊界條件下熱致效應(yīng)對激光輸出特性的影響?？偨Y(jié)出高功率全固態(tài)激光系統(tǒng)在熱容運轉(zhuǎn)方式下受熱負(fù)載的規(guī)律。