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高功率密度激光辐照下镀膜镜片热变形的模拟和测量
文献摘要：
为研究近红外高功率密度激光辐照下熔融石英镜片的热变形,基于有限元分析软件建立了镜片热力学模型并进行了计算分析,同时开展了实验测量.首先,建立了镀增透膜楔形石英镜片的有限元分析模型,得到了激光辐照下温度和形变量随时间的变化关系和镜体形变图像.其次,计算分析了楔镜体吸收率、膜层吸收率对热变形的影响,研究了不同功率密度和总功率的激光辐照时熔融石英镜片热变形的规律.最后,研究了镀增透膜石英楔镜在总功率为12 kW和最高功率密度为44 kW·cm-2激光辐照下的温升和形变规律,并对实验和建模计算结果进行了分析,激光功率在5～15 kW范围时,面型计算值与实验测量值最大相对偏差约为6％.激光功率在2～15 kW范围时,温度计算值与实验测量值最大相对偏差约为8％.研究结果表明:热变形主要取决于膜层的吸收,楔镜的温升和形变量随膜层吸收和体吸收率呈准线性变化关系;膜层吸收和体吸收形变方向的不同可能造成面型凹坑.
文献关键词：
高功率激光;镀膜石英镜片;体吸收;面吸收;热变形
中图分类号：
作者姓名：
栾昆鹏;赵海川;武俊杰;王平;崔萌;吴勇;王大辉;师宇斌;陈绍武;杨鹏翎;吴丽雄
作者机构：
激光与物质相互作用国家重点实验室;西北核技术研究所 西安710024
文献出处：
引用格式：
[1]栾昆鹏;赵海川;武俊杰;王平;崔萌;吴勇;王大辉;师宇斌;陈绍武;杨鹏翎;吴丽雄-.高功率密度激光辐照下镀膜镜片热变形的模拟和测量)[J].现代应用物理,2022(03):47-54,63
A类：
镀膜石英镜片
B类：
高功率密度,激光辐照,照下,热变形,近红外,熔融石英,有限元分析软件,热力学模型,实验测量,增透膜,楔形,有限元分析模型,形变量,变化关系,体吸收,吸收率,膜层,总功,kW,建模计算,激光功率,面型,计算值,测量值,相对偏差,温度计,准线,线性变化,凹坑,高功率激光,面吸收
AB值：
0.24676
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