飞秒激光多脉冲烧蚀镍钛合金的数值模拟

摘要：

为了研究飞秒激光多脉冲累积效应对镍钛合金材料的影响,通过考虑多脉冲之间的时间间隔改写激光光源项,利用改进的双温模型,采用有限差分法,对飞秒激光三脉冲烧蚀镍钛合金的温度场分布进行数值模拟,得到了电子和晶格温度随时间和烧蚀深度的演化规律.分析了多脉冲累积效应的内在机理;讨论了三脉冲条件下不同参量对电子和晶格温度的影响.结果表明:镍钛合金在飞秒激光三脉冲的作用下,电子有3个递增的峰值温度,相比单脉冲的作用,三脉冲使电子和晶格温度明显升高;多脉冲的时间间隔直接影响多脉冲的累积效应;脉冲宽度影响电子的峰值温度和达到峰值温度所用的时间;激光能量密度影响电子和晶格的温度;电声耦合常量对电子与晶格的耦合时间和电子晶格的平衡温度也有重要影响.

关键词：激光技术、飞秒激光、数值模拟、镍钛合金、电子温度、晶格温度

所属期刊栏目：45

分类号：TN24(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金No.61303006、山东省优秀中青年科学家科研奖励基金No.BS2012ZZ009和山东理工大学青年教师发展支持计划项目No.2014-03资助;The National Natural Science Foundation of China No.61303006,the Research Award Fund for Outstanding Young Scholars of Shandong Province No.BS2012ZZ009 and the Shandong University of Technology Supporting Plan for Development of Young Teacher No.2014-03

在线出版日期：2016-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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