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快反镜在高功率连续激光辐照下的热性能分析

兰硕 李新南 武春风 李梦庆 韩西萌

兰硕, 李新南, 武春风, 李梦庆, 韩西萌. 快反镜在高功率连续激光辐照下的热性能分析[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1020003-1020003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1020003
引用本文: 兰硕, 李新南, 武春风, 李梦庆, 韩西萌. 快反镜在高功率连续激光辐照下的热性能分析[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1020003-1020003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1020003
Lan Shuo, Li Xinnan, Wu Chunfeng, Li Mengqing, Han Ximeng. Analysis on thermal performance of fast steering mirror irradiated by high power CW laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(10): 1020003-1020003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1020003
Citation: Lan Shuo, Li Xinnan, Wu Chunfeng, Li Mengqing, Han Ximeng. Analysis on thermal performance of fast steering mirror irradiated by high power CW laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(10): 1020003-1020003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1020003

快反镜在高功率连续激光辐照下的热性能分析

doi: 10.3788/IRLA201847.1020003
详细信息
    作者简介:

    兰硕(1987-),女,高级工程师,博士生,主要从事激光光学系统设计加工检测及热效应分析方面的研究。Email:slan@niaot.an.cn

  • 中图分类号: TN249

Analysis on thermal performance of fast steering mirror irradiated by high power CW laser

  • 摘要: 为了研究高功率连续激光辐照过程中快反镜的热性能变化问题,文中利用多物理场仿真分析软件建立了融凝石英(fused silica)、微晶(zerodur)、碳化硅(SiC)三种材料制作的快反镜传热学和结构力学耦合非稳态模型,通过泽尼克多项式算法对高功率激光辐照快反镜热应力下的光学波前进行拟合。研究结果表明:在同等激光功率辐照条件下,微晶材料制作的快反镜温升最小,形变最小。根据仿真结果优选微晶作为快反镜镜体材料,基于泽尼克多项式对快反镜波前热畸变进行仿真分析,计算得到波前热像差以活塞、球差、离焦等为主导,可为波前校正工程应用提供理论参考。
  • [1] Qi Weizong, Huang Wei, Zhang Bin, et al. Finite element analysis of thermal distortion of infrared CW laser reflectors[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2004, 16(8):953-956. (in Chinese)齐文宗, 黄伟, 张彬, 等. 红外连续激光反射镜热畸变的有限元分析[J]. 强激光与粒子束, 2004, 16(8):953-956.
    [2] Wang Hengkun, Zhang Guoyu, Guo Lihong, et al. High performance fast steering mirror for beam controI of vehicular high energy laser system[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(12):336-341. (in Chinese)王恒坤, 张国玉, 郭立红, 等. 高精度动载体激光发射系统光束控制反射镜[J]. 光学精密工程, 2012, 20(12):336-341.
    [3] Zhang Yaoping, Fan Junqi, Long Guoyun, et al. Finite element simulation of thermal distortions of deformable mirror with laser irradiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11):1136002. (in Chinese)张耀平, 樊峻棋, 龙国云, 等. 变形镜在激光辐照下热畸变有限元模拟[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(11):1136002.
    [4] Liu Wenguang, Rao Peng, Hua Weihong, et al. Effects of thermal distortion of Si mirror irradiated by non-uniformity laser intensity on laser propagation[J]. High Powe Laser and Particle Beams, 2008, 20(10):1615-1619. (in Chinese)刘文广, 饶鹏, 华卫红, 等. 非均匀激光辐照下硅镜热变形对光束传输特性的影响[J]. 强激光与粒子束, 2008, 20(10):1615-1619.
    [5] Zhang Kuo, Chen Fei, Li Ruolan, et al. Analysis on thermal performance of output window in high power CO2 laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(2):0205005. (in Chinese)张阔, 陈飞, 李若斓, 等. 大功率CO2激光器输出窗口热性能分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(2):0205005.
    [6] Born, Wolf. Principles of Optics[M]. 7th ed. Yang Xiasun, translated. Beijing:Publishing House of Electronics Industry, 2013. (in Chinese)马科斯玻恩, 埃米尔沃耳夫. 光学原理[M]. 第七版. 杨葭荪, 译. 北京:电子工业出版社, 2013.
    [7] Xu Huaizhi. Infrared Optical Material[M]. 2nd ed.Beijing:National Defense Industry Press, 2015. (in Chinese)徐怀之. 红外光学材料[M]. 2版. 北京:国防工业出版社, 2015.
  • [1] 李志杰, 孔庆庆, 张明栋, 金子蘅, 卞殷旭, 沈华, 朱日宏.  万瓦级激光光闸的热效应分析及处理 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210909-1-20210909-8. doi: 10.3788/IRLA20210909
    [2] 何鑫, 姜翔, 顾伯忠, 叶宇, 乐中宇.  丽江2.4 m望远镜耐焦卡焦切换系统的设计与分析 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210881-1-20210881-9. doi: 10.3788/IRLA20210881
    [3] 刘欣, 杨忠明, 刘兆军, 王继红.  大口径快反镜面形测试系统设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210514-1-20210514-9. doi: 10.3788/IRLA20210514
    [4] 张鹏辉, 赵扬, 李鹏, 周志权, 白雪, 马健.  基于有限元法的激光声磁检测系统优化研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210533-1-20210533-9. doi: 10.3788/IRLA20210533
    [5] 李小明, 王隆铭, 朱国帅.  激光通信一体化SiC/Al摆镜支撑参数优化 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210143-1-20210143-8. doi: 10.3788/IRLA20210143
    [6] 张鹏, 曹乾涛, 董航荣, 赵鑫, 孙佳文, 吴斌, 刘红元.  大面元太赫兹热释电探测器 . 红外与激光工程, 2020, 49(5): 20190338-20190338-6. doi: 10.3788/IRLA20190338
    [7] 任天赐, 邵帅, 孟令武, 汪奎.  大口径激光发射系统卷帘式窗口密封特性分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 506005-0506005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0506005
    [8] 李响, 李小明, 张家齐, 柳鸣, 孟立新, 张立中.  多节点激光通信天线“一体式”SiC/Al轻量化摆镜 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 198-204. doi: 10.3788/IRLA201948.S118001
    [9] 穆永吉, 万渊, 刘继桥, 侯霞, 陈卫标.  星载激光雷达望远镜主镜光机分析与优化 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 718002-0718002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0718002
    [10] 李响, 张立中, 姜会林.  星载激光通信载荷高体分SiC/Al主镜及支撑结构设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1218003-1218003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1218003
    [11] 范达, 明星, 刘昕悦, 王国名, 郭文记, 黄旻, 董登峰.  高空高速环境热光学分析及光学窗口设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 818001-0818001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0818001
    [12] Sekou Singare, 陈盛贵, 钟欢欢.  激光透射焊接聚碳酸酯的有限元分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 206005-0206005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0206005
    [13] 张耀平, 樊峻棋, 龙国云.  变形镜在激光辐照下热畸变有限元模拟 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136002-1136002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1136002
    [14] 孙敬伟, 吴小霞, 陈宝刚, 李剑锋.  4m口径的SiC主镜翻转装置结构设计与分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3358-3365.
    [15] 李睿, 赵阳.  机器人热影响模型分析及动态精度补偿 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2382-2388.
    [16] 孙敬伟, 吴小霞, 吕天宇, 李剑锋.  400 mm跟踪望远镜结构设计和分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2568-2575.
    [17] 秦雷, 刘俊岩, 龚金龙, 姜斌, 王扬.  超声红外锁相热像技术检测金属板材表面裂纹 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1123-1130.
    [18] 孙敬伟, 吴小霞, 李剑锋, 吕天宇, 刘杰.  4mSiC主镜起吊装置结构设计与分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2753-2759.
    [19] 汤伟, 郭劲, 邵俊峰, 郭汝海, 王挺峰.  激光重频对脉冲非稳腔TEA CO2激光远场传输特性的影响分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2380-2385.
    [20] 柳华, 刘伟奇, 冯睿, 魏忠伦, 张健.  新型全柔性动镜机构的设计与分析 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 184-189.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-10
  • 修回日期:  2018-06-20
  • 刊出日期:  2018-10-25

快反镜在高功率连续激光辐照下的热性能分析

doi: 10.3788/IRLA201847.1020003
    作者简介:

    兰硕(1987-),女,高级工程师,博士生,主要从事激光光学系统设计加工检测及热效应分析方面的研究。Email:slan@niaot.an.cn

  • 中图分类号: TN249

摘要: 为了研究高功率连续激光辐照过程中快反镜的热性能变化问题,文中利用多物理场仿真分析软件建立了融凝石英(fused silica)、微晶(zerodur)、碳化硅(SiC)三种材料制作的快反镜传热学和结构力学耦合非稳态模型,通过泽尼克多项式算法对高功率激光辐照快反镜热应力下的光学波前进行拟合。研究结果表明:在同等激光功率辐照条件下,微晶材料制作的快反镜温升最小,形变最小。根据仿真结果优选微晶作为快反镜镜体材料,基于泽尼克多项式对快反镜波前热畸变进行仿真分析,计算得到波前热像差以活塞、球差、离焦等为主导,可为波前校正工程应用提供理论参考。

English Abstract

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