Journal of Applied Optics, Volume. 44, Issue 6, 1219(2023)
Thermal effect analysis of all-solid-state solar pumped laser
Figures & Tables(20)
Fig. 1. Simplified thermal analysis model of all-solid-state solar pumped laser
Fig. 3. Steady-state temperature distribution diagram of Fresnel lens
Fig. 4. Irradiance distribution diagram of front surface of conical cavity
Fig. 5. Diagram of steady-state thermal analysis results (contour map)
Fig. 6. Heat distribution curves of crystal rod and conical cavity
Table 1. Materials and corresponding thermal conductivity of each part of simplified laser model
View tableView in ArticleTable 1. Materials and corresponding thermal conductivity of each part of simplified laser model
结构 材质 各向同性热导率/（W/（m·K）） 晶体棒 Nd:YAG 14（20 ℃）；10.5（100 ℃） 锥形腔 YAG 14（20 ℃）；10.5（100 ℃） 铜基座和模型后底座 铜 397 菲涅尔透镜 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 0.19 外壳 铝合金 151
Table 2. Solar ray tracing irradiance distribution
View tableView in ArticleTable 2. Solar ray tracing irradiance distribution
光源绕X轴旋转 上面 下面 侧左面 侧右面 后面 1面 2面 0° 1.2 1.1 1.1 1.3 6.8 5.4 130.9 1° 5.4 1.2 1.2 1.4 15.9 19.7 123.0 2° 5.7 6.7 1.2 1.4 33.8 52.7 80.2 3° 6.0 1.6 1.2 1.4 51.2 105.3 4.5 4° 6.1 1.6 1.2 1.4 73.8 70.0 1.5 5° 5.7 1.9 1.2 1.4 122.4 5.6 0.4 10° 5.4 10.0 1.2 1.5 134.4 0.2 0.1 15° 6.1 25.5 1.4 1.5 113.9 0.1 0 20° 6.1 51.3 1.9 2.4 77.0 0.1 0 25° 9.1 121.2 4.1 4.6 12.3 0.1 0 30° 10.6 112.6 6.4 6.3 8.2 0.1 0 35° 10.8 103.4 7.5 6.8 7.6 0.1 0 40° 10.4 95.3 7.6 7.1 3.9 0.1 0 50° 8.7 66.7 7.8 7.2 1.9 0 0 60° 6.0 42.6 6.3 5.4 0.7 0 0 70° 4.1 22.1 3.3 3.7 0.3 0 0 80° 1.0 7.8 0.8 1.4 0.1 0 0 90° 0 0 0 0 0 0 0
Table 3. Summary of results
View tableView in ArticleTable 3. Summary of results
光线偏转角度 简化后受热情况 最高温度（位置） 结论 0° 晶体棒及其锥形腔受热 440.66 K（晶体棒） 可行 3° 模型底座内表面及铜基座前表面受热 389.46 K（晶体棒） 可行 10° 菲涅尔透镜及模型底座内表面受热 353.88 K（菲涅尔透镜） 可行 25° 菲涅尔透镜及铝壳下内表面受热 435.97 K（铝壳） 可行
Table 4. Summary of results
View tableView in ArticleTable 4. Summary of results
光线偏转角度 简化后受热情况 结论 0° 菲涅尔透镜、晶体棒及其锥形腔受热 不可行 3° 菲涅尔透镜、模型底座内表面及铜基座前表面受热 不可行 10° 菲涅尔透镜及模型底座内表面受热 不可行 25° 菲涅尔透镜及铝壳下内表面受热 不可行
Tools
Get Citation
Copy Citation Text
Weichen XU, Haiyang ZHANG, Changming ZHAO. Thermal effect analysis of all-solid-state solar pumped laser[J]. Journal of Applied Optics, 2023, 44(6): 1219
Paper Information
Category: Research Articles
Received: Sep. 18, 2023
Accepted: --
Published Online: Mar. 12, 2024
The Author Email: ZHANG Haiyang (张海洋)
© Copyright 2018-2021 | Chinese Laser Press.
All Rights Reserved 沪ICP备15018463号-20