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10kW矩形光斑激光空间合束器光学透镜的有限元热分析
文献摘要：
为实现快速、柔性矩形光斑激光表面热处理,提出了一种基于空间非相干合束的10 kW矩形光斑激光合束器.同时入射该合束器的18束光纤传输的972 nm半导体激光束按照"交错式矩形"同轴排列.在构建18束激光总体热源数学模型基础上,对10 kW激光合束1000 s时间内合束器中所有光学透镜的温度分布、热变形分布和热应力分布规律进行了有限元分析研究,结合实验测量验证了合束器长期工作的安全性和可靠性.连续运转1000 s时,合束器输出的矩形合束激光的最大功率达到10.64 kW,功率不稳定性<±1.2％.研究结果可为超高功率激光空间合束系统的安全性和可靠性评估提供参考依据.
文献关键词：
激光;空间非相干合束;光学透镜;体热源;温度场;热变形;热应力;有限元分析
中图分类号：
作者姓名：
李奔;周井锋;王艺;白杨
作者机构：
西北大学 光子学与光子技术研究所,西安 710127;省部共建西部能源光子技术国家重点实验室,西安 710127
文献出处：
引用格式：
[1]李奔;周井锋;王艺;白杨-.10kW矩形光斑激光空间合束器光学透镜的有限元热分析)[J].光子学报,2022(02):127-138
A类：
矩形光斑,空间非相干合束,激光合束器
B类：
10kW,空间合束,光学透镜,热分析,光表,表面热处理,入射,光纤传输,半导体激光,激光束,交错式,同轴,体热源,温度分布,热变形,变形分布,热应力分布,应力分布规律,实验测量,安全性和可靠性,形合,最大功率,功率达,超高功率,高功率激光,可靠性评估
AB值：
0.317068
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