端面泵浦熱效應(yīng)有限元算法碩士論文

1、端面泵浦端面泵浦DPL的熱效應(yīng)研究的熱效應(yīng)研究【關(guān)鍵詞】端面泵浦熱效應(yīng)有限元算法【英文關(guān)鍵詞】endpumpedThermaleffectfiniteelementmethod【中文摘要】本文研究了端面泵浦條件下激光晶體的熱效應(yīng)。首先采用最簡(jiǎn)單的熱效應(yīng)處理模型—理想熱透鏡討論了熱效應(yīng)變化引起的諧振腔由穩(wěn)定腔向非穩(wěn)定腔的轉(zhuǎn)化過程。這種轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為諧振腔損耗的激增。這種損耗的變化過程不但與泵浦功率的變化有關(guān)還和激光晶體的尺寸有關(guān)。為了更精

2、確的分析熱效應(yīng)的影響本文進(jìn)一步研究了實(shí)際熱效應(yīng)的表現(xiàn)形式。通過有限元方法計(jì)算了不同泵浦光條件下晶體內(nèi)溫度分布的狀態(tài)在此基礎(chǔ)上給出了一般情況下非理想熱透鏡的表現(xiàn)形式并用圖示法進(jìn)行了表示。通過與理想熱透鏡模型的對(duì)比顯示了實(shí)際熱透鏡和理想熱透鏡之間的差距。論文為了定量表示非理想熱透鏡對(duì)通過其中的高斯光所產(chǎn)生的負(fù)面影響專門引入了一個(gè)參數(shù)——熱效應(yīng)影響因子來反映非理想熱透鏡對(duì)不同的高斯光的影響程度。熱效應(yīng)對(duì)激光器的一個(gè)重要影響因素就是增加了諧振腔

3、的損耗。論文的最后部分專門研究了一般熱效應(yīng)情況下熱致激光損耗的估算方法。并且計(jì)算了激光器分別運(yùn)行于基模和各低階模時(shí)諧振腔單程熱致?lián)p耗的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)熱效應(yīng)影響因子隨泵浦功率的增大而增大當(dāng)泵浦光半徑變化時(shí)影響因子先急劇增加當(dāng)泵浦半徑到大約0.55時(shí)達(dá)到最大值緩慢減小。諧...【英文摘要】ThepaperdealswithThermaleffectinthecrystalofdiodepumpedsolidstatelaser.Firs

4、tlyoneofthesimplestmodelswhichiscalledidealThermallensisappliedtodiscussthetransfmation2.4.1諧振腔損耗的積分算法19202.4.2計(jì)算諧振腔損耗的近似處理20222.4.3諧振腔損耗的數(shù)值計(jì)算22242.5本章小結(jié)2425第三章DPL中晶體溫度分布的計(jì)算及其等效熱透鏡分析25433.1有限元算法模擬溫度場(chǎng)分布25283.1.1有限元算法的基本思想

5、25263.1.2基于ANSYS的熱力學(xué)分析26283.2均勻邊界條件下晶體內(nèi)溫度場(chǎng)的模擬28333.2.1泵浦光為理想高斯光的溫度分布29313.2.2泵浦光為平頂高斯光的溫度分布31323.2.3均勻泵浦下的溫度分布32333.2.4三種泵浦源情況下溫度分布的對(duì)比333.3非均勻邊界條件下晶體內(nèi)溫度場(chǎng)的模擬33363.3.1模型的建立343.3.2晶體內(nèi)溫度分布的計(jì)算34363.4等效熱透鏡分析36413.4.1模型的建立36393