玻璃板条激光器的热应力

建立在介质内部均匀发热基础上的板条激光器热效应理论与器件实际相差甚大,本文根据介质对光的吸收规律建立介质内部非均匀发热模型,计算与实验结果表明,新的理论模型更接近于实际激光器件。 关键词：     

传导冷却单巴高功率半导体激光器热应力和smile研究

利用有限元模型分别研究了回流过程和工作过程中传导冷却高功率半导体激光器的正应力、切应力和形变,并借助理论公式分析了热应力和smile的产生原因和分布规律.分析表明,在回流过程中热膨胀系数不匹配造成的切应力是正应力和变形的根源,而在工作过程中,热膨胀系数不匹配和温度梯度共同影响着热应力和变形.在此基础上,将回流导致的剩余应力和变形作为初始条件施加在有限元模型上,对工作状态器件的热应力和smile进行模拟,以获得更精确的模拟结果.最后,通过有限元模型和实验手段研究了不同热沉温度对smile的影响.结果表明,工作过程会导致器件的smile增大,热沉温度的升高也会造成smile进一步增大.     

管状固体激光器热应力分析

导出了非均匀发热模型下的管状固体激光器热应力分布及热功率负载，并且和均匀发热模型及板条近似下的热功率载作了详细比较。     

Nd:YAG方形薄片激光器3维温度及热应力的数值模拟

 在有限差分迭代方法的基础上,利用MATLAB程序模拟计算了在超高斯泵浦光连续作用下Nd:YAG薄片激光器中方形薄片介质的3维瞬态和稳态温度分布。根据热平衡微分方程和热弹性体边界条件,由3维温度分布数值模拟了介质的3维位移和热应力。有限差分迭代方法避免了常规的有限元法需要求解超大稀疏矩阵而导致的占用系统的内存数增加和计算速度等问题。模拟计算得到的介质温度分布和应力分布与实验结果相符合。     

Nd:YAG方形薄片激光器3维温度及热应力的数值模拟

在有限差分迭代方法的基础上,利用MATLAB程序模拟计算了在超高斯泵浦光连续作用下Nd:YAG薄片激光器中方形薄片介质的3维瞬态和稳态温度分布。根据热平衡微分方程和热弹性体边界条件,由3维温度分布数值模拟了介质的3维位移和热应力。有限差分迭代方法避免了常规的有限元法需要求解超大稀疏矩阵而导致的占用系统的内存数增加和计算速度等问题。模拟计算得到的介质温度分布和应力分布与实验结果相符合。     

环形激光二极管抽运棒状激光器中瞬态温度和热应力分析

直接从激光二极管发光强度的角分布出发,采用光线追迹方法获得激光棒内的热沉积分布,在此基础上采用热传导模型和热力模型,比较了不同抽运功率、不同棒半径下达到稳态温度分布的时间,并且对稳态和瞬态热应力进行了详细模拟计算。结果表明,采用环形激光二极管阵列侧面抽运的棒状激光器中的热效应问题十分严重,不同的抽运结构参量下,温度分布不同;达到稳态所需时间随棒半径增大而增加,而不受抽运功率的影响;抽运功率越大,棒内温差增大,热应力也越大;热破坏主要集中于激光棒中心区域和表面区域。     

封装热应力致半导体激光器“Smile”效应的抑制方法

封装热应力所致smile效应是阵列封装大功率半导体激光器中普遍存在的问题。为解决这一问题,本文在研究smile效应产生机理的基础上,提出采用错温封装技术和热沉预应力封装技术降低smile效应的措施。以某808nm水平阵列封装半导体激光器为例,采用仿真分析的办法研究了上述技术的可行性和有效性。仿真分析表明,采用传统封装技术,在恢复至室温22℃后,芯片smile值约为39.36μm,采用封装前升高芯片温度至429℃的错温封装技术,可以将smile值降至1.9μm;若采用热沉预应力技术,对热沉的两个端面沿长边方向分别施加190 N的拉力,可以将smile值降至0.35μm。结果表明,这两种封装措施是有效的。错温封装技术和热沉预应力封装技术具有易于实现的优点,其中热沉预应力技术对于各种smile效应类型和不同的smile值都可以调整和修正。     

双包层光纤激光器的受激拉曼散射与热应力

 建立了高功率掺镱双包层光纤激光器的速率方程模型与热应力模型,对影响受激拉曼散射效应和热应力效应的关键参数（如纤芯半径、光纤长度、泵浦波长、泵浦方式）进行了数值模拟。结果表明:对于较小的纤芯半径,光纤内的斯托克斯光功率较大且增长迅速,因此增加纤芯半径能有效减弱受激拉曼散射效应;减小光纤长度能提高受激拉曼散射的阈值,而纤芯的热应力也增大,因此在不出现热应力引起光纤断裂的情况下,可以减小光纤长度以提高输出功率;采用976 nm波段泵浦源能提高输出功率,降低热应力的影响;两端均匀泵浦方式可以有效降低纤芯热应力,同时维持高功率输出。     

钕玻璃圆筒激光器的热畸变

本文中对钕玻璃圆筒激光器的稳态热畸变进行了理论分析和实验测量,讨论了实现千瓦输出的玻璃圆筒器件的基本参数。 关键词：     

LD侧面抽运板条激光器热效应分析

针对板状Nd:YLF激光介质,在高斯光束抽运情况下,用ANSYS有限元软件模拟了激光介质的热效应,对激光介质中各点的温度和应力分布进行了分析和比较.研究发现双侧抽运与单侧抽运相比,更易获得对称的温度分布,随着抽运光斑横截面变大,抽运面中心温度变低.同时得到板条的棱边、端角处存在较大热应力,且引入的机械应力不可忽视,因此,激光器运转时此区域需防止断裂.     

玻璃板条激光器的热效应

本文报道了矩形玻璃板条激光器泵浦感应热效应引起的激光材料热破坏和光学畸变的实验结果,给出了与实验结果相符的计算公式。 关键词：     

热应力作用降低LPE层中的位错

提出由温差造成热剪切应力,引起衬底穿线位错滑移,形成<110>界面位错,从而降低LPE层中位错的模型。稳定自然对流下的温度梯度液相外延,存在衬底厚度方向的温差,能在边缘固定的衬底中造成热剪切应力。生长了厚GaAs和Ga_1-xAl_xAs层(x<0.3),估算的热剪切应力大于产生<110>暗线缺陷的临界剪切应力。表面腐蚀坑观察表明,外延层位错密度下降,或无位错。界面蚀槽和阴极荧光观察表明,衬底穿线位错在界面弯曲成<110>界面位错。透射电子显微镜观察表明,界面位错多 关键词：     

圆柱腔体内水凝固过程热对流实验研究

本文通过匹配折射率和标定技术,应用PIV测量了圆柱腔体内水在底部冷却过程中热对流的变化规律．实验发现了主流场的涡结构;另外在底部拐角处出现新的涡,并且不断向上推移;冷却后期整个液相区出现流动反转现象,靠近壁面处水向上流动,中心区域水向下流动。因为存在着复杂的热交换和密度变化,水在凝固过程中存在流动结构失稳,使得液相区内发生强烈的热对流．最后流动强度减弱,重新形成稳定结构。结合泰勒不稳定性分析,本文对这一过程给出了合理解释．     

垂直腔面发射激光器热特性的实验研究

本文通过对垂直腔面发射激光器发光波长随器件本身温度变化的实验研究,得到了我们研制的垂直腔面发射激光器在连续工作状态下内部温度升高的值,并且通过对激光器脉冲激射阈值随器件本身温度变化的关系研究,得到了我们现有工艺条件下,研制低阈置器件所需的实验数据.     

高功率二极管泵浦固体激光器研究的进展

对高功率二极管泵浦固体激光器若干新的进展。相关技术和潜在应用作了评述和分析。     

激光二极管bar侧面泵浦Nd∶YAG激光器热效应研究

从不同侧面泵浦方式的泵浦光强分布出发,依据热传导方程,求解出棒状激光晶体内的温度分布,计算出不同泵浦分布时的理论热透镜焦距,并进行热透镜实验。理论分析和实验表明,随着泵浦方向的增多,晶体内泵浦光强和温度分布越接近于轴向对称分布,热透镜更接近球面透镜。     

气体激光器中的类透镜效应分析

本文讨论了类负透镜介质一般曲面镜光学谐振腔,并用来分析气体激光器中的热透镜效应。对平凹腔连续波二氧化碳激光器进行了模式分析。结果表明,热透镜效应对输出功率和频率特性影响相当大,对基模输出激光器的影响最为突出。最后,简单地讨论了离子气体激光器和某些其它激光器中的可能热透镜效应。     

锶蒸气M-M跃迁激光

通过在锶蒸气和氦混合气体中的高重复率脉冲放电,同时获得了锶原子4条谱线的激光振荡,它们对应于复三能级4d·³D_3,2,1与5p·³P⁰_2,1,0之间的多谱线跃迁,其波长分别为292μm,301μm,269μm和260μm.除了301μm激光外,均为首次报道.激光平均功率合计约10mW,相互之间的强度比为5∶4∶4∶1.在分析了相关能级特征和实验现象的基础上,对其作用机理进行了初步的探讨,建议将其分 关键词： 锶蒸气激光 自终止 M-M跃迁