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高功率激光合束器工作可靠性能评估方法研究
文献摘要：
为降低高功率激光在单根光纤中的传输风险,提出基于多光纤传输的激光非相干空间合束19×1圆斑合束器.基于"内外同心圆+中心"同轴排列方式,采用光线追迹法进行合束器的光学设计,同时为实现合束器长期运行可靠性评估,基于多激光束同步照射光学元件的体吸收模型,采用有限元方法对合束器内部透镜的温度、热畸变和热应力等进行研究.结果表明,在10 kW激光照射30 mins下,合束器内部透镜的最高温度为381.11 K,远低于熔融石英1 900 K的软化点温度,热畸变相关的最大光圈数为0.07,远小于1个光圈数的透镜加工公差,热应力最大值为14.02 MPa,小于熔融石英4.5 GPa的屈服应力.此外实验测得合束器输出总功率可达10.43 kW.本研究对评价其他高功率激光系统的长期运行可靠性提供了有效的方法参考.
文献关键词：
高功率激光;激光合束器;多激光束体热源;有限元分析;热力学特性
中图分类号：
作者姓名：
田晓;李奔;白杨;康宇栋;胡子豪
作者机构：
西安航空学院理学院 陕西西安 710077;西北大学光子学与光子技术研究所 陕西西安 710127
文献出处：
引用格式：
[1]田晓;李奔;白杨;康宇栋;胡子豪-.高功率激光合束器工作可靠性能评估方法研究)[J].仪器仪表学报,2022(09):106-114
A类：
激光合束器,多激光束体热源
B类：
工作可靠性,可靠性能,性能评估,单根,光纤传输,非相干,空间合束,同心圆,同轴,排列方式,光线追迹,光学设计,长期运行,运行可靠性评估,光学元件,体吸收,吸收模型,有限元方法,透镜,畸变,热应力,kW,激光照射,mins,最高温度,熔融石英,软化点,变相,大光,光圈,加工公差,GPa,屈服应力,总功,高功率激光系统,热力学特性
AB值：
0.387491
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