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摘要
为了探究水束导引高功率激光的热损失问题，调控水导高功率激光中水-光束耦合的热稳定性，保证激光能量有效地传输至工件表面，采用有限元方法建立水-光束耦合的数值模型，利用射线追踪模拟不同入射激光功率、射流流速和直径时的水射流温度分布，并通过实验数据验证模型的有效性，对比了相同功率下连续激光与脉冲激光的温度分布。结果表明，水射流的温度随着水-光束耦合长度增加而升高，当入射激光功率增大、耦合腔压力降低以及射流直径减小时，都会导致射流的温度升高，严重影响射流的稳定性。由于水射流的冷却作用，平均功率300W的脉冲激光相较于连续激光，温度相差约5℃。研究结果为控制水导高功率激光中水-光束耦合的热效应，提高激光能量的传输效率提供一定的指导意义。
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单位桂林电子科技大学; 机电工程学院
