熱容模式下Nd：GGG的溫度場和應力場模擬及石榴石激光晶體導熱性能.pdf

1、材料的導熱特性是高能激光介質(zhì)的重要特性，同時激光工作物質(zhì)的溫度場及應力分布是高能激光系統(tǒng)中所關心的問題。GGG系列激光晶體及YAG晶體是優(yōu)良的高能激光工作物質(zhì)，本文對它們導熱特性及其在LD泵浦下溫度場分布及應力特性進行了研究。
　　 采用瞬態(tài)脈沖法測量了生長的9種激光晶體的熱導率值，得到了273-393K溫度范圍內(nèi)其熱導率隨溫度變化的曲線，通過實驗結(jié)果的討論得到一些有價值的結(jié)果。實驗結(jié)果表明熱導率隨溫度的倒數(shù)變化趨勢符合e指數(shù)變

2、化規(guī)律，這主要是由于在此溫度范圍內(nèi)，熱導率隨溫度變化主要受到聲子平均自由程變化的影響，聲子自由程與溫度的倒數(shù)呈e指數(shù)關系所致。YAG，GGG，GSGG中，晶格結(jié)構(gòu)組分和雜質(zhì)散射因素導致熱導率有很大的差異。
　　 研究了熱容模式下圓形、矩形LD陣列端面泵浦Nd∶GGG激光晶體圓盤的溫度場、應力場分布。根據(jù)實際情況建立了物理模型，從熱傳導微分方程出發(fā)，通過格林函數(shù)法求得了激光器工作、冷卻階段晶體內(nèi)部溫度場的解析解。數(shù)值計算結(jié)果表明：