تنش حرارتی در دیسک لیزری Yb:YAG تحت دمش عرضی سه سویه با استفاده از روش اجزاء محدود

Abstract

در این مقاله به بررسی آثار حرارتی ناشی از گرادیان دما و تنش ایجاد شده بر روی دیسک نازک Yb:YAG تحت دمش عرضی سه سویه برای توان­های مختلف پرداخته می­شود. سطح جانبی دیسک توسط سه لیزر دیودی پیوسته کار تحت دمش قرار می­گیرد و سطح پایینی دیسک توسط آب خنک­سازی می­شود. مقدار توزیع دما و تنش ایجاد شده در دیسک توسط روش اجزاء محدود به کمک نرم­افزار Ansys مورد مطالعه قرار می­گیرد. بیشینه توان جذب شده توسط بلور Yb:YAG 240 وات می­باشد که در این توان دمای ماده فعال به 408 کلوین و تنش آن به 132 مگاپاسکال می­رسد. تغییرات ضرایب شکست و فاصله کانونی ایجاد شده در دیسک نازک با استفاده از داده­های بدست آمده و از نرم افزار Ansysمحاسبه شده است و بیانگر این است که دیسک Yb:YAG همسانگرد باقی ماند و ماده فعال لیزری مناسبی است.