聚焦激光在KDP晶体中的传输特性模拟

邓磊敏; 段军; 杨焕; 杜敏

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.018

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聚焦激光在KDP晶体中的传输特性模拟

邓磊敏 , 段军 , 杨焕 , 杜敏

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引用本文:

Citation:

聚焦激光在KDP晶体中的传输特性模拟

1.
华中科技大学光电子科学与工程学院武汉光电国家实验室, 武汉 430074

作者简介: 邓磊敏(1988- ),男,博士研究生,主要从事超快激光微加工方而的研究..

通讯作者: 段军, duans@mail.host.edu.cn ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(51175205);华中科技大学自主创新研究基金资助项目(2011TS057)
中图分类号:
TN249

Simulation of transmission characteristics of focused laser inside KDP crystal

1.
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, College of Optoelectronics Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China

Corresponding author: DUAN Jun, duans@mail.host.edu.cn ;

CLC number:
TN249

摘要: 激光在KDP晶体中制作3维微结构是抑制高功率激光驱动器中横向受激喇曼散射效应的一种有效方法.为了了解激光制作微结构的可行性以及激光参量对制作精度、效率和成品率的影响,对聚焦激光在KDP晶体中的传输特性进行了数学模拟研究.激光焦点峰值功率密度、光斑畸变和位置偏移是影响制作精度和造成晶体碎裂的主要因素;e光焦点形貌会随着晶体光轴与入射激光的夹角增大而发生畸变,其峰值功率密度随着夹角的增大而迅速减小.结果表明,当夹角小于15,e光焦点可使加工效率提升1倍以上;当夹角大于30,低能量加工其影响可忽略,高能量加工则极易造成晶体碎裂,应对e光进行屏蔽.
- 激光技术 /
- 传输特性 /
- 数值模拟 /
- KDP晶体
Abstract: Laser producing 3-D microstructures inside KDP crystals is an effective way to suppress the transverse stimulated Raman scattering(TSRS) effect in high power lasers.The transmission characteristics of focused laser inside KDP crystal was simulated to investigate the feasibility of laser making 3-D microstructures and the effects of laser parameters on the machining accuracy,efficiency and success rates.The effects of the focus peak power density,spot distortion and the migration are the main factors affecting the machining accuracy and causing crystal fragmentation.The size and shape of the e-polarization focus will distort and its peak power density decreases rapidly with the increasing of angle between incident laser and crystal optical axis.The results show that the effect of the e-polarization laser will increase the processing efficiency more than twice when the angle is less than 15 and can be neglected in the low-energy or cause crystal fragmentation easily in high-energy when the angle is greater than 30.
- laser technique /
- transmission characteristics /
- numerical simulation /
- KDP crystal

[1]	韩小花 , 邓磊敏 , 吴宝业 , 白克强 , 周翔 , 刘朋 , 段军 . 皮秒激光抛光KDP晶体的工艺研究. 激光技术, 2018, 42(2): 166-171. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.005
[2]	李晓锋 , 周昕 , 卢熙 , 伍波 , 杨泽后 , 陈涌 , 周鼎富 , 侯天晋 . 激光在烟雾中传输特性的数值模拟分析. 激光技术, 2010, 34(3): 381-384. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.027
[3]	张彬 , 吕百达 . 高功率激光通过多程放大系统传输特性的计算模拟. 激光技术, 1998, 22(2): 110-113.
[4]	叶东 , 李俊瑶 , 李宗辰 , 张颐 . 基于分数涡旋光束的偏振奇点传输特性研究. 激光技术, 2024, 48(2): 261-267. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.018
[5]	郭嘉伟 , 李彤 , 牛瑞华 , 薛亮平 , 李燕凌 , 王宏元 . Cr,Tm,Ho:YAG激光器温度特性的数值分析. 激光技术, 2011, 35(6): 761-764. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.010
[6]	肖起榕 , 田宁 , 黄磊 , 王东生 , 巩马理 . 高功率密度光纤激光元器件传输特性测试系统. 激光技术, 2009, 33(5): 459-461,465. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.023
[7]	刘顺洪 , 吉巧杰 , 扬晶 . 钢管激光弯曲成形的数值模拟. 激光技术, 2006, 30(4): 355-359.
[8]	刘子昂 , 石伟 , 汪诚 . 激光冲击强化残余应力的数值模拟研究. 激光技术, 2017, 41(1): 1-5. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.001
[9]	杨洪亮 , 金湘中 , 修腾飞 , 费鑫江 , 叶颖 . 钢/铝异种金属光纤激光焊接数值模拟. 激光技术, 2016, 40(4): 606-609. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.031
[10]	汪建敏 , 周群立 , 姜银方 , 张梦蕾 , 程科升 , 万里 , 赵龑 . 中空激光冲击金属板料变形的数值模拟. 激光技术, 2012, 36(6): 727-730. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.004
[11]	张彬 , 吕百达 . 高功率激光通过多级和多程脉冲放大器的传输特性. 激光技术, 1997, 21(4): 196-199.
[12]	许伯强 , 刘洪凯 , 徐桂东 , 徐晨光 , 李俊敏 . 基于应力-位移混合有限元法的激光超声数值模拟. 激光技术, 2014, 38(2): 230-235. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.018
[13]	高立 , 张永康 . 镍-钴合金杆料激光冲击强化的实验和数值模拟. 激光技术, 2006, 30(5): 507-510.
[14]	陈根余 , 陈晓锋 , 周聪 , 李时春 , 廖生慧 . 激光深熔焊细长小孔数值模拟与试验研究. 激光技术, 2015, 39(2): 170-175. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.005
[15]	李贝贝 , 李小将 . 激光输能光电池温度场数值模拟. 激光技术, 2017, 41(4): 537-544. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.016
[16]	王琪琪 , 任乃飞 , 任旭东 . GH4037镍基高温合金激光打孔相变过程数值模拟. 激光技术, 2018, 42(6): 764-768. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.007
[17]	王霄 , 陈怡星 , 刘会霞 , 刘长京 , 丁国民 . 激光微造型中烧蚀热场及弹坑的数值模拟. 激光技术, 2007, 31(6): 565-567,580.
[18]	龙日升 , 刘伟军 , 尚晓峰 . 激光金属沉积成形过程中温度场的数值模拟. 激光技术, 2007, 31(4): 394-396,430.
[19]	花银群 , 蔡峥嵘 , 陈瑞芳 , 姜辉 , 吉光 . TC4钛合金激光搭接冲击强化的实验和数值模拟. 激光技术, 2010, 34(5): 632-635,639. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.015
[20]	代保江 , 陈烽 , 张东石 , 杜广庆 , 孟祥卫 . 飞秒激光制备波导型光合波器的数值模拟. 激光技术, 2012, 36(2): 251-254,264. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.029

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聚焦激光在KDP晶体中的传输特性模拟

通讯作者: 段军, duans@mail.host.edu.cn;

作者简介: 邓磊敏(1988- ),男,博士研究生,主要从事超快激光微加工方而的研究.

1. 华中科技大学光电子科学与工程学院武汉光电国家实验室, 武汉 430074

收稿日期: 2012-05-15
录用日期: 2012-05-21
网络出版日期: 2013-01-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51175205);华中科技大学自主创新研究基金资助项目(2011TS057)

关键词:

摘要: 激光在KDP晶体中制作3维微结构是抑制高功率激光驱动器中横向受激喇曼散射效应的一种有效方法.为了了解激光制作微结构的可行性以及激光参量对制作精度、效率和成品率的影响,对聚焦激光在KDP晶体中的传输特性进行了数学模拟研究.激光焦点峰值功率密度、光斑畸变和位置偏移是影响制作精度和造成晶体碎裂的主要因素;e光焦点形貌会随着晶体光轴与入射激光的夹角增大而发生畸变,其峰值功率密度随着夹角的增大而迅速减小.结果表明,当夹角小于15,e光焦点可使加工效率提升1倍以上;当夹角大于30,低能量加工其影响可忽略,高能量加工则极易造成晶体碎裂,应对e光进行屏蔽.