小型化光纤激光器热仿真分析及优化设计

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文中介绍了小型化光纤激光器的热仿真分析和优化设计方法.首先对光纤激光器的热损耗进行了分析,然后依据热力学相关理论,基于ANSYS Icepak软件,对光纤激光器进行了建模和仿真分析.针对小型化光纤激光器小尺寸流道的特点,进行了水冷板结构的仿真分析和散热优化,设计了2kW级的小型化、轻量化光纤激光器,并开展了实验验证.结果表明,在实现了工作波长为1080 nm,最大功率为2.2 kW的连续激光输出时,热耗器件安装位置处的最高温度为32.1℃,且光学参数正常.实验结果与仿真结果相符,光纤激光器的整体温度得到了明显改善.文中的仿真和优化设计可为小型化、轻量化光纤激光器的冷却设计提供重要参考.
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