鍺玻璃在水下環(huán)境中有許多用途,有時會面臨水下激光輻照問題。而激光在水與鹽溶液中傳播存在很強的衰減性,鹽溶液中鹽離子的存在會影響光束質量。為了研究激光輻照水下鍺玻璃的損傷機理,本文開展了1064nm脈沖納秒激光輻照水和鹽溶液中鍺玻璃的數值模擬分析,建立了實驗系統(tǒng)并進行了實驗�；贑omsol multiphysics軟件,通過將激光在溶液中的傳輸、吸收過程和鍺材料的反射、吸收等過程的分層處理,建立了激光輻照水下鍺玻璃的數學物理模型,對于激光水中傳播不同距離輻照水下鍺玻璃、激光輻照不同鹽濃度鹽溶液中鍺玻璃的溫度和應力改變進行了分析。進行了激光水中傳播不同距離輻照水下鍺玻璃、激光輻照不同鹽濃度鹽溶液中鍺玻璃實驗,通過光譜測試和金相圖像裝置對激光輻照水下鍺玻璃、激光輻照不同鹽濃度鹽溶液中鍺玻璃實驗過程與結果的檢測手段,收集輻射光譜,測量表面損傷形貌,對實驗結果進行了分析。發(fā)現激光水中傳播距離對鍺玻璃損傷影響較大,隨著激光水下傳播距離增加,鍺玻璃表面損傷降低。鹽溶液中鹽濃度改變對激光輻照鹽溶液中鍺玻璃影響不大。相比于激光輻照空氣中鍺玻璃,激光輻照水下鍺玻璃未出現等離子體譜線。激光輻照鹽溶液中鍺玻...

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 激光輻照半導體鍺材料研究意義
    1.3 激光輻照水下鍺玻璃研究現狀
        1.3.1 激光輻照半導體材料研究
        1.3.2 激光輻照半導體材料數值模擬研究
        1.3.3 激光水下傳輸與激光水下加工研究
    1.4 本文的主要研究工作
第二章 激光與水下鍺玻璃相互作用相關理論
    2.1 激光與鍺玻璃相互作用的基礎理論
    2.2 激光水下作用理論
        2.2.1 激光水下傳輸理論
        2.2.2 水下等離子體特性
    2.3 激光對鍺玻璃產生的熱效應
    2.4 激光對鍺玻璃產生的熱應力
        2.4.1 熱力耦合理論的基本方程組
        2.4.2 各項同性熱彈性體的熱傳導方程和本構方程
    2.5 處理相變問題的等效比熱容法
    2.6 本章小結
第三章 激光輻照水下鍺玻璃的數值模擬分析
    3.1 激光輻照水下鍺玻璃的理論模型
        3.1.1 模型假設
        3.1.2 幾何模型
        3.1.3 水與鍺玻璃的熱力學參數
        3.1.4 激光輻照鍺玻璃的數學模型
    3.2 網格的剖分方法
    3.3 數值仿真模擬結果
        3.3.1 溫度場結果與分析
        3.3.2 應力場結果與分析
        3.3.3 結論
    3.4 本章小結
第四章 激光輻照水下鍺玻璃的損傷實驗分析
    4.1 實驗裝置
    4.2 實驗結果和分析
        4.2.1 激光水中傳播不同距離輻照水下鍺玻璃實驗結果
        4.2.2 激光水中傳播不同距離輻照水下鍺玻璃實驗結果分析
        4.2.3 激光輻照不同鹽濃度鹽溶液中鍺玻璃實驗結果
        4.2.4 激光輻照不同鹽濃度鹽溶液中鍺玻璃實驗結果分析
    4.3 實驗結論
    4.4 本章小結
第五章 總結和展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文與研究成果
致謝



本文編號：3872979