喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的热特性仿真分析及实验研究（英文）

作者：郭嘉伟; 贾凯; 杨峰; 彭春; 汪晓聪; 刘晓旭; 韩聚洪; 荣克鹏; 安国斐; 蔡和; 王浟^*

来源：光子学报, 2020, 49(03): 7-15.

• 激光器
• 薄片
• 喷流冷却
• Nd∶YAG
• 复合陶瓷
• 计算流体动力学

为分析喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的热特性,设计用于冷却复合陶瓷薄片的喷流冷却系统.利用湍流换热理论和计算流体动力学仿真方法建立喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的流固耦合热仿真模型,定义评价其冷却能力和冷却均匀性的定量参数.根据该仿真模型得到喷流冷却系统的最优设计参数,并进行实验验证.使用163孔喷板,流量为0.2kg/s,入口温度为20℃,在1 200 W泵浦时获得359 W激光输出功率,并测得复合陶瓷薄片上表面的最高温度为92℃.激光输出功率与复合陶瓷薄片上表面温度均与泵浦功率呈近似正线性关系,且温度的实验值与仿真值相符度较高.

• 单位
  西南技术物理研究所; 四川大学