赵 麒, 白忠臣, 周 骅, 陆安江,, 张正平, 刘 桥*

(1.贵州大学 大数据与信息工程学院， 贵阳 550025；2.贵州大学 贵州省光电子技术及应用重点实验室，贵阳 550025)

拉盖尔-高斯光束作用下熔石英温度及应力研究

赵 麒1, 白忠臣2, 周 骅1, 陆安江1,2, 张正平1, 刘 桥1*

(1.贵州大学 大数据与信息工程学院， 贵阳 550025；2.贵州大学 贵州省光电子技术及应用重点实验室，贵阳 550025)

为了研究拉盖尔-高斯光束与熔石英相互作用, 采用仿真计算的方法对TEM00,TEM01和TEM103种模式拉盖尔-高斯光束辐照下的熔石英的温度和热应力进行研究，取得了仿真数据。结果表明，激光光强的空间分布影响材料的温度分布和应力分布；温度的积累效应明显，经过连续激光脉冲作用后材料温度持续升高，焦点区域超过1900℃；温度梯度导致热应力产生，局部热应力接近50MPa。该仿真结果为熔石英的加工提供了有益的参考。

激光技术；温度；仿真；熔石英；拉盖尔-高斯光束；热应力

引 言

熔石英由于其硬度高、膨胀系数低、耐高温、化学稳定性好、透紫外光和红外光，以及有良好的热学、光学和机械性能，被广泛用于激光装置和光学仪器中。熔石英在激光的辐照下出现温度升高、熔融、汽化等现象，使得材料发生损伤和破坏。这一过程中材料内部的温度、应力、形变等不便测量，采用建模仿真可以对其进行有效的研究。

激光辐照固体材料温度和应力分布的理论计算和仿真，国内外已有不少研究结果。参考文献[1]中对比了CO2激光辐照熔石英和BK7玻璃的温度场。……