大功率CO 2 激光器输出窗口热性能分析
摘要
为了研究大功率CO2激光发射过程中输出窗口吸收激光能量产生热性能变化的问题，建立了输出窗口传热学和结构力学耦合非稳态模型，通过对模型进行有限元分析得到表征输出窗口变化的温度、热变形和热应力等参数分布。首先，针对大功率CO2激光特点，讨论了输出窗口材料GaAs和ZnSe的物理特性。然后，基于10 kW级大功率CO2激光器光学谐振腔结构和输出窗口材料物理特性，建立了输出窗口传热学和结构力学的有限元模型。最后，利用COMSOL软件对该模型进行求解，得到以GaAs和ZnSe为材料的输出窗口的温度、热变形和热应力等参数分布，并对比分析不同窗口材料对参数的影响。研究表明：在10 kW级激光作用下，ZnSe窗口温升小于GaAs窗口；两种输出窗口产生m量级热变形；由于GaAs材料的热导率高，GaAs窗口的热变形和热应力分布更为均匀。
引用本文（GB/T 7714）
张阔, CHEN Fei, 李若斓, 等. 大功率CO 2 激光器输出窗口热性能分析[J]. 未知来源, 2017.
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