激光辐照光学材料热力效应的解析计算和损伤评估

• 作者: 张雏 段晓峰 汪岳峰 牛燕雄
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光物理 激光与物质相互作用 热应力场 高斯光束 损伤阈值
• 年，卷（期）: 2004,（12）
• 所属期刊栏目: 激光物理与激光化学
• 页码范围: 1455-1459
• 页数: 5页
• 分类号: TN241
• 字数: 2895字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0258-7025.2004.12.012

摘要

光学元件的损伤是高功率激光技术发展的一个瓶颈,为此以连续CO2激光辐照K9玻璃为例,研究了连续激光辐照光学材料的热力损伤机理.通过积分变换方法,求解热传导和热弹性力学方程组,由此得到激光辐照引起的温度场和热应力场的瞬态分布.研究中发现在高斯光束作用下,热扩散长度的概念不再适用,因此通过曲线拟合方法,推导出最大热应力的位置与辐照时间的关系,并由此计算出材料的损伤阈值.由于K9玻璃的应力损伤阈值小于熔融损伤阈值,因此当激光作用引起的环向热应力大于材料的抗拉强度时,材料发生永久性损伤,损伤形态为拉伸解理.将理论模型的相关结论与实验结果相对比,两者吻合得很好.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张雏	军械工程学院光学与电子工程系	52	501	10.0	21.0
2	汪岳峰	军械工程学院光学与电子工程系	86	773	13.0	24.0
3	牛燕雄	军械工程学院光学与电子工程系	35	499	12.0	21.0
7	段晓峰	军械工程学院光学与电子工程系	9	190	5.0	9.0