圓截面激光晶體熱變形的彈性力學(xué)分析.pdf

1、激光二極管(LD)抽運的全固態(tài)激光器(DPSSL)有著廣泛應(yīng)用。抽運光在激光晶體中產(chǎn)生的熱效應(yīng)是影響全固態(tài)激光器工作特性的主要因素之一，激光晶體熱變形是大功率激光二極管泵浦固體激光器研究中的重要問題，本文運用熱彈性力學(xué)方法分析了轍光晶體的熱變形。
　　 在物理上通常是先求解激光晶體中溫度場分布并計算熱應(yīng)變，然后對熱應(yīng)變積分計算晶體的熱變形量，計算時并未考慮晶體各部分變形的相互約束。本文首次應(yīng)用彈性力學(xué)理論進行端面形變的計算。即對

2、圓截面激光晶體，建立了晶體熱變形的熱彈性力學(xué)微分方程和邊界條件；對微分方程進行簡化，并利用級數(shù)法和伽遼金法求解方程，得到了圓截面激光晶體熱變形量的解析表達式；借助有限元計算軟件ANSYS對晶體抽運端熱變形量進行了數(shù)值分析，并就分析結(jié)果與傳熱學(xué)結(jié)果進行了對比。計算結(jié)果分析表明，當(dāng)晶體泵浦面最大變形相同時，用傳熱學(xué)方法和熱彈性力學(xué)有限元法得出的晶體泵浦面變形有明顯差異：(1)熱彈性力學(xué)的變形大于傳熱學(xué)計算的變形；(2)在泵浦面上，彈性力學(xué)計