作者：李剑峰; 段开椋; 曹祥杰; 王屹山; 姚欣; ...高功率光纤激光器传热方程速率方程对流换热辐射换热温度分布
摘要：针对千瓦级Yb^3＋光纤激光器的特殊结构，在同时考虑光纤表面的对流换热和辐射换热条件下建立了热传递模型和一维稳态传热方程．结合该稳态传热方程和光纤激光器的速率方程，数值模拟了正向泵浦1000W和双端泵浦两端各500W的条件下沿光纤纵向和径向的温度分布．计算结果表明，双端泵浦的温度分布比正向泵浦的均匀，且光纤中的最高温度比正向泵浦时下降了135．9℃．将考虑辐射换热时光纤的温度分布和忽略辐射换热时的结果进行对比，后者的温度比前者高得多，表明辐射换热是光纤激光器非常重要的换热方式．最后，分析了双端泵浦以及光纤长度不变的奈件下纤芯半径、包层半径以及表面传热系数对光纤内温度分布的影响．结果表明纤芯半径不会影响光纤表面温度，而加大表面传热系数以及增大包层半径可以有效地降低光纤表面及内部温度．
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