大尺寸大宽厚比钕玻璃板条激光介质热效应分析-豆柴文库

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大尺寸大宽厚比钕玻璃板条激光介质热效应分析 Introduction High-powerlasersareextensivelyusedinawiderangeofapplications,suchasmaterialprocessing,lasercutting,laserengraving,andlaserwelding.However,astheuseofhigh-powerlasersincreases,thethermaleffectsthattheselasersproducecanhaveasignificantimpactontheperformanceofthelasersystemsandthematerialsbeingprocessed.Oneofthemostimportantfactorsaffectingthethermaleffectsisthechoiceofthelasermedium.Neodymium-dopedglassisacommonlyusedlasermediumduetoitshighthermalconductivityandgoodopticalproperties.Inthispaper,weanalyzethethermaleffectsofhigh-power,largeaspectratio,neodymium-dopedglassplatelasermedia. LiteratureReview Thethermaleffectsofhigh-powerlasersonneodymium-dopedglassmediahavebeenstudiedextensively.Previousstudieshavemainlyfocusedonsmall-sizedsampleswithlowaspectratios.However,fewstudieshaveinvestigatedthethermaleffectsofhigh-power,largeaspectratio,neodymium-dopedglassplates.InapreviousstudybyShenandcolleagues,high-powerlaser-inducedthermalstressesonaneodymium-dopedglassrodwerestudied.Theyfoundthatthethermalstressesinducedbythelasercausedsignificantdeformationoftherod.AnotherstudybyYangandcoworkersinvestigatedthethermaleffectsoffemtosecondlaserpulsesonaneodymium-dopedglasssample.Theyfoundthatthethermaleffectsweredependentonthelaserpulsedurationandfluence. Methodology Inthisstudy,ahigh-power,continuous-waveNd:YAGlaserwasusedtoinvestigatethethermaleffectsonlargeaspectrationeodymium-dopedglassplates.Theneodymium-dopedglassplatesusedinthisstudyhadathicknessof20mm,awidthof100mm,andalengthof300mm.Thelaserwasfocusedontoasmallarea(5mm×5mm)oftheglassplatesurfacetoinducethethermaleffects.AnIRthermalcamerawasusedtomonitorthetemperaturedistributionontheglasssurfaceinreal-timeduringthelaserirradiation. Results Theresultsshowedthatasthelaserpowerincreased,thetemperaturedistributionontheglasssurfacebecamemorenon-uniform.Atlowlaserpower(lessthan10W),thetemperaturedistributionwasrelativelyuniform.However,asthelaserpowerincreasedto100W,thetemperaturedistributio

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