半导体致冷复合相变硅镜光照热有限元模拟

刘倚红; 余文峰; 孙峰; 程祖海; 张耀宁

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半导体致冷复合相变硅镜光照热有限元模拟

刘倚红 , 余文峰 , 孙峰 , 程祖海 , 张耀宁

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半导体致冷复合相变硅镜光照热有限元模拟

1.
华中科技大学, 激光技术国家重点实验室, 武汉, 430074

作者简介: 刘倚红(1975- ),女,硕士研究生,现从事气体激光器及关键光学器件研究.余文峰,通讯联系人.E-mail:gdlaser@hotmail.com;刘倚红(1975- ),女,硕士研究生,现从事气体激光器及关键光学器件研究.余文峰,通讯联系人.E-mail:gdlaser@hotmail.com.

通讯作者: 余文峰, gdlaser@hotmail.com ;

中图分类号: TN248.4

Finite element simulating about laser radiation of semiconductor-cooled composite phase change silicon mirror

1.
National Laboratory of Laser Technology, HUST, Wuhan 430074, China

Corresponding author: YU Wen-feng, gdlaser@hotmail.com ;

CLC number: TN248.4

摘要: 为克服高能激光用相变致冷镜两次出光时间间隔长的缺点,设计了一种新型半导体致冷复合相变硅镜,并采用ANSYS有限元程序模拟了实心硅镜、相变镜和半导体致冷镜的光照热行为.由最大温度-时间曲线可知,在净吸收热量为100W、环境温度为0℃,制冷量为5W时,半导体致冷复合相变硅镜只需5s就可使镜体的温度和弹性变形恢复至初始状态.
- 半导体致冷 /
- 相变硅镜, /
- 高能激光 /
- 光束质量
Abstract: In order to overcome the shortcoming of long time interval between two shoots in the high-energy laser by using phase change material(PCM) cooled mirror,a novel semiconductor-cooled composite phase chang silicon mirror is presented in this paper.Thermal process of laser radiation of solid silicon mirror,PCM and semiconductor-cooled mirror is simulated by ANSYS finite element program. From the largest temperature-time curves there can be seen that semiconductor-cooled composite phase chang silicon mirror can restore the temperature of mirror and elastic deformation to their start for 5s in the 25W of refrigerating output under 20℃ of environment temperature and 100W of net absorption heat quantity.
- semiconductor-cooled /
- phase change silicon mirror /
- high-energy laser /
- beam quality

[1]	张耀宁,程祖海,库耕et al.硅镜热畸变研究[J].中国激光,1997,24(8):688～692.
[2]	彭玉峰,程祖海,张耀宁et al.强激光辐照下硅基片超薄多层金属镜的热畸变[J].中国激光,2002,29(1):21～24.
[3]	张耀宁,彭玉峰,周次明et al.相变制冷复合镜研究[J].强激光与粒子束,2000,12(s0):77～79.
[4]	徐德胜.半导体制冷与应用技术[M].上海:上海交通大学出版社,1992.3～5.

[1]	杨孝敬 , 焦清局 , 王乙婷 . 光束参量积对半导体激光器光束质量的评估. 激光技术, 2018, 42(6): 859-861. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.025
[2]	熊新健 , 陈培锋 , 王英 , 杨亚楠 , 李响 . 半导体侧面抽运板条激光器光束质量优化. 激光技术, 2019, 43(5): 724-728. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.05.026
[3]	马毅勇 , 程祖海 , 库耕 , 张耀宁 . 孔栅分束镜测量强激光远场光束质量的研究. 激光技术, 1998, 22(2): 118-121.
[4]	甘巧强 , 朱晓鹏 , 潘学俭 , 邓捷 , 宋国锋 , 陈良惠 . 半导体激光器光束特性的计算机模拟与实验研究. 激光技术, 2004, 28(3): 298-302.
[5]	潘圆圆 , 崔瑞祯 , 陈刚 , 巩马理 , 黄磊 . 用于半导体激光器的棱镜组光束整形方法. 激光技术, 2006, 30(4): 370-372,376.
[6]	张靳 , 黄磊 , 王东生 , 殷聪 , 巩马理 . 光学组合半导体激光器输出光束特性研究. 激光技术, 2007, 31(3): 228-231,241.
[7]	余本海 . 输出镜对双棒串接固体激光器输出光束的影响. 激光技术, 2004, 28(1): 94-97,102.
[8]	彭玉峰 , 吴定允 , 张毅 , 程祖海 . 高功率激光反射镜热畸变补偿结构设计与仿真. 激光技术, 2012, 36(1): 120-123. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.031
[9]	吕百达 . 关于激光光束质量若干问题的分析. 激光技术, 1998, 22(1): 14-17.
[10]	艾尼江·阿塔伍拉 , 阿布都热苏力·阿不都热西提 . 基于高斯光束的飞秒激光光束质量检测技术. 激光技术, 2019, 43(6): 846-849. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.021
[11]	杨峰 , 余文峰 , 陈佳元 , 邬思明 , 左都罗 , 程祖海 . TEA CO2激光器同轴非稳腔光束质量. 激光技术, 2008, 32(3): 314-316.
[12]	盛朝霞 , 王再军 . 强激光输出窗口热行为对光束质量的影响. 激光技术, 2008, 32(3): 278-280.
[13]	郑晖 , 林季鹏 , 史斐 , 戴殊韬 , 江雄 , 康治军 , 翁文 , 林文雄 . 倍频过程对激光光束质量及空间分布的影响. 激光技术, 2009, 33(1): 67-70.
[14]	赵长明 . 激光光束质量参数测量的实验研究. 激光技术, 2000, 24(6): 341-344.
[15]	陈培锋 , 陈涛 , 丘军林 . 材料加工用激光束质量初探. 激光技术, 1995, 19(5): 289-292.
[16]	丘军林 . 高功率激光器的光束质量及其对激光加工的影响. 激光技术, 1994, 18(2): 86-91.
[17]	李呈德 , 陈涛 , 万盈 , 左铁钏 . LPX305iF型准分子激光光束质量诊断. 激光技术, 2000, 24(3): 155-157.
[18]	王小兵 , 孙斌 , 程勇 , 王古常 , 曾文锋 , 王大勇 . 定向棱镜腔平顶高斯激光束特性的研究. 激光技术, 2002, 26(2): 117-119122.
[19]	赵琦 , 樊红英 , 李轶国 , 蒋泽伟 , 胡绍云 , 赖庚辛 , 黄燕琳 , 耿旭 . 大能量中空光束大气传输的仿真与实验比对研究. 激光技术, 2014, 38(4): 542-545. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.021
[20]	易亨瑜 , 齐予 , 易欣仪 , 黄吉金 . 通用原子公司高能激光器研制进展. 激光技术, 2017, 41(2): 213-220. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.014

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半导体致冷复合相变硅镜光照热有限元模拟

通讯作者: 余文峰, gdlaser@hotmail.com;

作者简介: 刘倚红(1975- ),女,硕士研究生,现从事气体激光器及关键光学器件研究.余文峰,通讯联系人.E-mail:gdlaser@hotmail.com;刘倚红(1975- ),女,硕士研究生,现从事气体激光器及关键光学器件研究.余文峰,通讯联系人.E-mail:gdlaser@hotmail.com

1. 华中科技大学, 激光技术国家重点实验室, 武汉, 430074

收稿日期: 2003-12-10
录用日期: 2004-05-09
网络出版日期: 2005-01-25

关键词:

摘要: 为克服高能激光用相变致冷镜两次出光时间间隔长的缺点,设计了一种新型半导体致冷复合相变硅镜,并采用ANSYS有限元程序模拟了实心硅镜、相变镜和半导体致冷镜的光照热行为.由最大温度-时间曲线可知,在净吸收热量为100W、环境温度为0℃,制冷量为5W时,半导体致冷复合相变硅镜只需5s就可使镜体的温度和弹性变形恢复至初始状态.