- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
高功率铒<sup>3+</sup>/镱<sup>3+</sup>共掺双包层光纤放大器在空间应用中的热效应理论研究
摘要： 本文采用基于空间相关速率方程和三维非均匀热传导模型的多物理场数值模型，研究了Er3t/Yb3t共掺双包层光纤放大器在空间应用约束条件下的性能表现。分析了光纤长度、涂覆层厚度及纤芯半径变化的影响，并考察了高功率光信号沿光纤传输产生的热效应对放大器增益的作用。推导并建立了折射率、发射与吸收截面以及辐射诱导衰减的温度依赖性模型。研究发现涂覆层厚度会影响整根光纤的温度分布：较厚的涂覆层既能缓解光纤轴向温度波动，又能增大纤芯中心与外表面之间的温差。此外，较大纤芯会带来更高光学增益但需要更短的光纤长度。数值模拟结果表明，热效应会显著降低放大器的整体性能。
关键词： 热传导，稀土，光纤放大器，热分析
更新于2025-09-23 15:23:52
-
溴化铜蒸气激光器最大供电功率研究
摘要： 铜及铜化合物蒸气激光器在可见光波段具有最强输出功率，可达100瓦以上。这类激光器具有独特优势：激光束相干性与聚焦性高，且能在较小体积内实现高平均输出功率。近年来，此类激光器（尤其是溴化亚铜(CuBr)激光器）作为辐射源和蒸气亮度放大器，被广泛应用于新型激光有源光学系统，用于强背景光干扰下快速过程的可视化监测与控制。但此类光学系统的发展也带来了与激光技术及其工作参数优化相关的新问题。 铜激光器的关键运行特性包括输入电功率与放电气体温度。本文通过研究λ=510.6纳米激光谱线下能级允许的热布居阈值，探讨了可向气体放电提供的激光功率上限?；谖忍却挤匠痰脑銮拷馕瞿Ｐ陀爰扑慊Ｄ庀嘟岷?，建立了一套确定气体放电最大可供电功率的方法学——该方法考虑了功率在管截面径向的分布特性。随后将该方法应用于实际小型溴化亚铜激光器作为亮度放大器的工作场景。
关键词： 铜蒸气激光器、气体温度、溴化亚铜（CuBr）激光器、计算机模拟、激光活性光学系统、热传导
更新于2025-09-19 17:13:59
-
激光等离子体相互作用与惯性聚变背景下的理论成果选集
摘要： 我回顾了过去40年部分研究成果。首先介绍一个关于等离子体吸收激光的理论模型，重点阐述其与激光强度和波长的依赖关系；其次探讨陡峭温度梯度下的非线性和非局域电子输运问题；第三展示短强激光脉冲在稀薄等离子体中传播的研究；最后讨论等离子体向真空膨胀过程，特别是离子锋面结构及膨胀过程中离子最大速度的预测。
关键词： 热传导、等离子体膨胀、碰撞吸收、惯性聚变、激光-等离子体相互作用
更新于2025-09-16 10:30:52
-
采用连续激光辐射对碳纤维增强复合材料（CFRP）加热过程建模，重点研究碳纤维间热辐射传热机制
摘要： 在我们的讨论中，我们展示了描述激光冲击下碳层嵌入聚合物基体复合结构内部热发展的数值计算结果。有限元计算表明，在高温条件下，碳层之间的辐射传热是热量传递的重要部分。除有限元计算外，我们还推导出能够计算等效材料参数（特别是等效的随温度变化的各向异性导热系数）的解析关系式。因此，由多个碳层组成的毫米级和厘米级大尺寸结构，可通过均匀材料的简化几何模型来描述，而无需考虑直径仅为几微米的单个碳层。
关键词： 热传导、等效导热系数、纤维间热辐射、碳纤维增强复合材料、有限元计算
更新于2025-09-12 10:27:22
-
零折射率光子学类比中的热超材料器件
摘要： 受光子超材料发展的启发，热超材料概念为调控热流开辟了新途径。在光子学领域，兼具正负介电常数的天然材料存在使得具有极宽有效参数范围的超材料成为可能。相比之下，导热过程中天然材料的热导率取值范围要窄得多，这严重限制了热超材料的有效参数及其在极端环境中的应用潜力。我们发现了麦克斯韦方程中零折射率与傅里叶定律中无限热导率之间的严格对应关系，并提出一种集成对流元件的导热系统——该系统能产生极端有效热导率，从而对应形成光子近零折射率超材料（这类控制光的关键超材料）的热学类比物。通过结合零折射率超材料的普适特性与热传导的特定扩散本质，我们在理论与实验上共同实现了一种热零折射率隐身斗篷。与传统热隐身斗篷不同，这种超器件能在高导热背景中工作，且被隐身物体对外部温度变化保持高度敏感性。我们的研究展示了一种能显著增强热流调控能力的热超材料。
关键词： 热隐身斗篷、零折射率光子学、热超材料、对流换热、热传导
更新于2025-09-10 09:29:36
-
曲率对弯曲硅纳米线热传导的影响
摘要： 研究发现，纳米结构中机械变形诱导产生的曲率会显著影响其应用过程中的稳定性与可靠性。本研究通过分子动力学模拟方法，探究了机械弯曲曲率对硅纳米线（SiNW）热学特性的影响。通过分析曲面几何构型与局部温度/热流分布的关系，我们发现：弯曲硅纳米线径向上不存在温度梯度/热流，而周向局部热流密度随曲率半径变化。值得注意的是，由于非均匀形变导致了长波声子受抑，在弯曲硅纳米线中观察到约10%的热导率降低现象。本研究证明，机械弯曲产生的曲率可用于调控硅纳米线的热导率。
关键词： 热导率、曲率、硅纳米线、热传导、分子动力学模拟
更新于2025-09-04 15:30:14