高功率CO2激光器箱体应力分析及光腔稳定性研究

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高功率CO2 激光器是目前工业界在激光切割、焊接和表面处理中应用最广泛的激光器之一。论文针对高功率横流CO2 激光器的真空箱体内外气压差作用于箱体上产生的变形对光桥杆及光桥杆两端的镜座产生的影响进行了系统的分析。论文主要研究内容如下：
　　 (1)简述了高功率CO2 激光器的发展动态，分析了影响高功率CO2 激光器工作稳定性的几大因素，高光束质量、高功率稳定性及高光束指向稳定性的激光器是未来的激光发生器及加工设备的发展方向。
　　 (2)针对高功率横流CO2 激光器，使用谐振腔镜片与出射光坐标、反射光坐标比较的方法，确定出论文的主要研究对象—真空箱体内外气压差作用于箱体上产生的变形对光桥杆及光桥杆两端的镜座产生的影响。
　　 (3)使用静态程控应变仪YE2538和敏感栅式电阻应变片进行了电测实验，实验测量了高功率横流CO2 激光器真空箱体的内外气压差变化时箱体及谐振腔镜座上的应力分布情况。
　　 (4)建立了高功率横流CO2 激光器的箱体、光桥杆和镜座部分的ANSYS 仿真分析模型。用有限元方法计算分析了激光器真空箱体内外气压差对谐振腔稳定性的影响，最后基于计算分析结果，对高功率横流CO2 激光器的箱体及谐振腔机械结构的优化设计提出了有效可行的建议，对结构优化的模型分析表明，优化以后，谐振腔的工作稳定性有了明显的提高。
　　论文的研究工作对于进一步提高高功率横流CO2 激光器及其成套加工系统的工作稳定性，具有一定的理论和现实意义。

著录项

作者
陈龙;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科光学工程
授予学位硕士
导师姓名唐霞辉;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TN248.22;
关键词
高功率CO2激光器; 真空箱体; 应力测量; 谐振腔稳定性; 光桥变形;

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