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国内外激光与物质相互作用研究现状

时间:2019-03-08 17:27来源:毕业论文
国外早在1959年Carslaw HS[6]使用积分变换法给出了较简单的激光加热问题时物体温度场的解析解或近似解。上世纪60年代美国就已经开始对激光热应力损伤机理的研究,Lawrence Livermore实验室

国外早在1959年Carslaw HS[6]使用积分变换法给出了较简单的激光加热问题时物体温度场的解析解或近似解。上世纪60年代美国就已经开始对激光热应力损伤机理的研究,Lawrence Livermore实验室的Gregg和Thomas[7]1966年用红宝石激光器辐照不同材料时就测出了靶材上的应力之后,Thomas等人[8]对光学薄膜的热应力损伤进行了全面的理论分析和实验研究,针对激光波长和脉冲宽度对材料热应力损伤的影响进行了分析。七十年代kruer[9]等人对激光破坏光电探测器进行了大量理论和实验研究,并用热传导模型作了热效应分析。80年代,D. Haneman等人[10]通过微分干涉差显微镜和扫描电子显微镜和光衍射技术,研究了激光退火的硅表面形貌。33647
从上世纪80年代开始,对光学材料的激光损伤研究逐渐成为人们的研究重点。经历了近30年的研究发展,激光器与材料作用时的温度场与应力场的理论研究己经成为国内外人们关注的新热点。在上世纪80年代利用激光照射产生热应力使板材弯曲成形的技术,是早期的激光热应力理论的应用。论文网
近20多年来,国内外己经开展了不少有关激光作用和硅材料方面的理论和实验研究,对于激光对材料的辐照影响研究的越来越深入。Exner等人[11]在上世纪末,对光学材料在高温下的塑性变形的可行性进行了理论分析和实验研究,介绍了激光硅微弯曲的一种新技术,研究了各种激光工艺参数对弯曲角度和它的重复性的影响,分析了入射激光束由于激光在材料引起的热应力导致的硅元素弯曲。德国教vonertsen[12]领导的激光成形研究小组针对板材的激光热应力成形技术也作了大量的研究。Dhar-  ani Sowdari等人[13]进行了激光辐照金属加热和熔化过程的有限元分析,研究了在激光表面处理中,通过表面合金化和相变硬化,在表面的材料性能改变。在这项研究中,基于焓的计算模型,分析了激光对金属的加热和熔化,得到了使用高斯激光束的材料升温速率,热影响区和熔池的形状和大小。Sungho Choi等人[14]研究了滑移硅片受到红外连续激光的辐照损伤。他们为了激光诱导硅晶片的滑移破坏,开发了一个滑移破坏预测的仿真模型,并且为了研究了连续近红外(NIR)激光诱导在硅晶片的单晶滑移破坏,开发了一个基于热传导和热弹性分析模型。Kwang Hyun Lee等人[15]进行了连续波激光致锗(Ge)光学损伤的研究,对激光条件下的温度和固相–液相转变进行了相应的实验,并通过数值模拟进行估计。证实了在利用连续波激光器损伤Ge的光学性能上,小丘的形成、氧化和通过再凝固形成的再结晶是其中重要的因素。 源自$六l维,论:文w网)加7位QQ3249^114 www.lwfree.cn
 激光与光学材料相作用方面,近年来国人取得了不少的研究成果。强希文等人[16]分别采用数值方法与解析方法 ,研究了连续波激光辐照半导体材料时产生的温升及热应力。讨论了不同激光参数 (强度、波形、波长及脉冲持续时间 )与温度及热应力之间的关系 ,以及造成半导体材料热应力损伤的激光阈值强度。段晓峰等人[17]研究了连续强激光对半导体材料的损伤机理 ,建立了氧碘化学激光器辐照 InSb圆板型靶材的二维物理模型。经过严格的理论分析 ,计算出 InSb 材料的激光破坏阈值 ,讨论了不同的辐照时间和光斑半径对破坏阈值的影响。并分析了与温度有关的非线性参量对损伤阈值的影响。高卫东等人[18]研究了1064nm Nd:YAG激光在单脉冲模式和自由模式下对激光诱导单晶硅损伤效应,并从实验和理论分析,给出了基于热应力和热应力耦合模型两个激光模式下的破坏机理。黎小鹿等人[19]对超短脉冲激光和长脉冲激光辐照下半导体材料及其器件的烧蚀过程进行了研究。他们研究了长脉冲激光辐照几种典型的半导体材料的空间-时间温度场分布,分析了入射激光功率密度、激光脉冲宽度、半导体材料厚度对半导体材料的温升的影响,研究了超短激光的破坏阈值,分析了不同激光脉冲宽度对破坏阈值的影响,还研究了超短脉冲辐照下光导型探测器的温度空间分布和载流子空间分布,并分析了光导型探测器的温升与入射激光功率密度、辐照时间的关系。王茜等人[20]研究了毫米激光诱导的单晶硅表面裂痕,得到三种类型的裂纹的生成,包括解理裂纹,径向裂纹和环向裂纹,并分析它们激光辐照下的形成过程和原理。赵菲等人[21]主要研究了激光辐照下硅材料的温度与热应力问题,在热传导理论的基础上,建立了激光辐照硅材料过程中的热分布和应力分布数学模型,采用有限元分析法,利用ANSYS软件和APLD语言进行热分布和热应力分布模拟,并在此基础上,分析了激光能量、激光光斑尺寸对热分布和热应力分布的影响。 国内外激光与物质相互作用研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190308/30855.html
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