تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,301 |
تعداد مقالات | 15,910 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,165,411 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,938,424 |
بررسی آثار حرارتی لیزر میلهای تحت دمش پیوسته گوسی و سوپر گوسی | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 19، دوره 50، شماره 2 - شماره پیاپی 91، مرداد 1399، صفحه 169-177 اصل مقاله (1.2 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2020.9991 | ||
نویسنده | ||
مهدی مجاهدی* | ||
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و مهندسی گلپایگان، گلپایگان، ایران | ||
چکیده | ||
در مقاله حاضر، توزیع غیریکنواخت دما و آثار آن در بلور میلهای که تحت پرتوهای گوسی و سوپرگوسی قرار دارد، به روش تحلیلی بررسی میشود. بلور بهصورت یک میله با خواص ترمومکانیکی ایزوتروپیک فرض شده که با استفاده از پرتوهای دمش طولی برانگیخته میگردد. پرتوی دمش به سه صورت گوسی، سوپر گوسی مرتبه دوم و سوپر گوسی مرتبه سوم در نظر گرفتهشده و اثرات هریک بر توزیع دما و عدسی گرمایی بایکدیگر مقایسه میشود. با توجه به نوع پرتو دمشی، توان گرمایی ایجادشده در داخل بلور، در هر یک از حالتهای گوسی و سوپرگوسی محاسبهشده و معادله توزیع دما به روش تحلیلی حل شده و در ادامه یک فرم بسته برای توزیع دمای بلور تعیین میگردد. پاسخ بهدستآمده با نتایج المان محدود و تجربی مقایسه و در نهایت توزیع دما و میزان عدسی شدگی در توانهای مختلف محاسبه میشود. نتایج نشان میدهد که در دمش سوپر گوسی، بیشینه دما کوچکتر از دمش گوسی بوده و نقطه کانونی در فاصله بزرگتری (از سطح ورودی دمش) نسبت به حالت گوسی اتفاق میافتد. | ||
کلیدواژهها | ||
پاسخ تحلیلی؛ دمش پیوسته؛ دمش سوپر گوسی؛ عدسی شدگی | ||
مراجع | ||
[1] Koechner W., Solid-state laser engineering: Springer, 2013. [2] Dudney N. J., West, W. C., Nanda, J., Handbook of Solid State Batteries: World Scientific, 2016. [3] Injeyan H., Pflug, G. C., Vespucci, M. T., High Power Laser Handbook: McGraw-Hill, 2011. [4] Ma Z., Li, D., Gao, J., Wu, N., Du, K., Thermal effects of the diode end-pumped Nd: YVO 4 slab. Optics Communications, Vol. 275, No. 1, pp. 179-185, 2007. [5] Ma Z., Gao, J., Li, D., Li, J., Wu, N., Du, K., Thermal stress effects of the diode-end-pumped Nd: YLF slab. Optics Communications, Vol. 281, No. 13, pp. 3522-3526, 2008. [6] Babaei Bavil M., Safari, E., Thermal and stress analyses in an end-pumped Nd: YAG slab laser using finite element method. Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 28, No. 8, pp. 3231-3236, 2014. [7] Karoussis I. K., Kyriakidou, K., Psarros, C., Lang, N. P., Vrotsos, I. A., Nd: YAG laser radiation (1.064 nm) accelerates differentiation of osteoblasts to osteocytes on smooth and rough titanium surfaces in vitro. Clinical Oral Implants Research, 2016. [8] Lin J., Pask, H., Nd: GdVO4 self-Raman laser using double-end polarised pumping at 880 nm for high power infrared and visible output. Applied Physics B, Vol. 108, No. 1, pp. 17-24, 2012. [9] Liang D., Almeida, J., Guillot, E., Side-pumped continuous-wave Cr: Nd: YAG ceramic solar laser. Applied Physics B, Vol. 111, No. 2, pp. 305-311, 2013. [10] Ashoori V., Shayganmanesh, M., Radmard, S., Heat generation and removal in solid state lasers: INTECH Open Access Publisher, 2012. [11] Shayganmanesh M., Beirami, R., Evaluation of thermal effects on the beam quality of disk laser with unstable resonator. Optics Communications, Vol. 383, pp. 92-100, 2017. [12] Mohammadzahery Z., Jandaghi, M., Alipour, S., Dadras, S., Kazemi, S., Sabbaghzadeh, J., Theoretical study on thermal behavior of passively Q-switched microchip Nd: YAG laser. Optics & Laser Technology, Vol. 44, No. 4, pp. 1095-1100, 2012. [13] Grigore O. V., Croitoru, G., Dascalu, T., Pavel, N., Diode-laser edge-pumped Nd: YAG/YAG lens-shaped composite laser. Optics & Laser Technology, Vol. 94, pp. 86-89, 2017. [14] Mojahedi M., Shekoohinejad, H., Thermal Stress Analysis of a Continuous and Pulsed End-Pumped Nd: YAG Rod Crystal Using Non-Classic Conduction Heat Transfer Theory. Brazilian Journal of Physics, Vol. 48, No. 1, pp. 46-60, 2018. [15] Huang T., Huang, W., Wang, J., Lu, X., Pan, X., Guo, J., Fan, W., Li, X., High energy diode-pumped sapphire face-cooled Nd: glass multi-slab amplifier. J Optics Laser Technology, Vol. 107, pp. 415-423, 2018. [16] Liu J., Liu, Y., Tang, X., Wang, C., Liu, L., Chen, L., Li, N., Wang, K., Liang, X., Lü, K., A design of a surface-doped Yb: YAG slab laser with high power and high efficiency. J Chinese Optics Letters, Vol. 16, No. 10, pp. 101401, 2018. [17] Eggleston J., Kane, T., Kuhn, K., Unternahrer, J., Byer, R., The slab geometry laser--part I: theory. IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 20, No. 3, pp. 289-301, 1984. [18] Kane T., Eggleston, J., Byer, R., The slab geometry laser-Part II: Thermal effects in a finite slab. IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 21, No. 8, pp. 1195-1210, 1985. [19] Liu T., Yang, Z., Xu, S., Analytical investigation on transient thermal effects in pulse end-pumped short-length fiber laser. Optics express, Vol. 17, No. 15, pp. 12875-12890, 2009. [20] Lu F., Gong, M., Xue, H., Liu, Q., Gong, W., Analysis on the temperature distribution and thermal effects in corner-pumped slab lasers. Optics and lasers in engineering, Vol. 45, No. 1, pp. 43-48, 2007. [21] Zhang S., Xu, J., Transient thermal effect in the gain medium of pulsed and end-pumped laser, in Proceeding of, Optical Society of America, pp. TUP4_6, 2009. [22] Marmois E., Cardinali, V., Le Touzé, G., Le Garrec, B., Experimental measurements and finite-element modelling of thermal effects in Yb3+ doped sesquioxide thin disk lasers, in Proceeding of, International Society for Optics and Photonics, pp. 77210O-77210O-14, 2010. [23] Shibib K. S., Minshid, M. A., Alattar, N. E., Thermal and stress analysis in Nd: YAG laser rod with different double end pumping methods. Thermal Science, Vol. 15, pp. S399-S407, 2011. [24] Saravani M., Jafarnia, A., Azizi, M., Effect of heat spreader thickness and material on temperature distribution and stresses in thin disk laser crystals. Optics & Laser Technology, Vol. 44, No. 4, pp. 756-762, 2012. [25] Zhu G., Zhu, X., Dai, Z., Wang, Z., Zhu, C., Analytical model of optical path difference in an end-pumped Yb: YAG thin-disk laser with nonuniform pumping light. Applied optics, Vol. 54, No. 10, pp. 3024-3031, 2015. [26] Zhu G., Zhu, X., Wang, M., Feng, Y., Zhu, C., Analytical model of thermal effect and optical path difference in end-pumped Yb: YAG thin disk laser. Applied optics, Vol. 53, No. 29, pp. 6756-6764, 2014. [27] Zarei H. R., Mojahedi, M., Non-classical thermomechanical analysis of Nd:Yvo4 slab laser under multi-pulse end pumping using finite element method. Mechanical Engineering Sharif, Vol. 34, No. 2, pp. 125-132, 2018. [28] Ding X., Ren, Y., Lu, R., Shaping super-Gaussian beam through digital micro-mirror device. SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, Vol. 58, No. 3, pp. 1-6, 2015. [29] Incropera F. P., Lavine, A. S., Bergman, T. L., DeWitt, D. P., Principles of heat and mass transfer: Wiley, 2013. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 297 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 246 |