内容概要:本文详细介绍了超短脉冲激光辐照下的COMSOL双温模型,涵盖仿真文件的构建、机理分析及其应用场景。首先,文中解释了双温模型的基本概念,即电子温度和晶格温度作为独立变量来描述材料在激光辐照下的温度变化。接着,重点解析了仿真文件的具体设置,包括激光源参数、材料物理属性和观测物理量的选择。然后,从电子-晶格耦合、热量传导和能量吸收三个角度深入剖析了材料在超短脉冲激光辐照下的响应机制。最后,提供了详细的讲解文档,帮助读者全面掌握该模型的原理和应用。 适合人群:从事激光与材料相互作用研究的科研人员和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于希望深入了解超短脉冲激光辐照下材料响应特性的研究人员,旨在提高对COMSOL Multiphysics软件的理解和应用水平。 其他说明:本文不仅提供理论分析,还包括具体的仿真文件和操作指南,便于读者动手实践并验证理论成果。
2025-12-14 19:13:04 564KB COMSOL
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内容概要:本文深入探讨了超短脉冲激光辐照下的COMSOL双温模型,涵盖仿真文件的具体设置、机理分析及其应用。主要内容包括:1) COMSOL仿真文件的搭建,如材料属性的定义、激光脉冲源的设置、边界条件的处理等;2) 双温模型的机理分析,解释了电子和晶格在超短脉冲激光作用下的温度变化特性;3) 实际操作中的注意事项和技术细节,如网格划分、求解器配置、能量守恒验证等。通过这些内容,帮助读者全面理解和掌握超短脉冲激光辐照的双温模型仿真方法。 适合人群:从事激光加工、材料科学、物理学等相关领域的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要进行超短脉冲激光辐照仿真的科研项目,旨在提高仿真精度和效率,优化实验设计。 其他说明:文中提供了大量实用的技术细节和代码片段,有助于读者在实践中避免常见错误并提升仿真效果。
2025-07-06 22:12:17 332KB COMSOL 激光加工
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光伏电池性能对激光无线能量传输系统设计有重要影响。采用940 nm 激光辐照单晶硅光伏电池,研究了光伏电池输出特性随激光强度和电池温度的变化规律。研究结果表明,短路电流随激光功率增加呈现线性增加后饱和的趋势。开路电压和效率与激光功率的关系则呈单峰特性。实验测得光伏电池在293 K 时最大效率为29.49%。在283 K~308 K 范围内,激光功率较低时,短路电流受温度影响较小,基本保持不变。激光功率较大时,短路电流随温度升高而线性下降。开路电压和效率则随温度升高而线性下降,但下降速率随激光强度的变化而变化。同时仿真了光伏电池效率与串联电阻的关系。结果表明,在强激光辐照下,减小串联电阻,降低复合电流的大小是提高单晶硅光伏电池效率的两个重要方面。
2023-04-07 19:54:22 2.23MB 激光光学 输出特性 实验研究 单晶硅光
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利用光传输理论对ICF驱动器中使用的光谱色散平滑(SSD)技术作了理论分析,并结合典型的随机相位板(RPP)技术,用计算机模拟了使用光谱色散平滑技术前后激光靶面辐照不均匀性的变化及其技术中不同带宽和调制频率下激光靶面辐照不均匀性的变化。
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电荷耦合器件(CCD)图像传感应用中,通过非实测手段获取器件的干扰效应阈值非常重要,有时甚至是唯一手段。分析了行间转移型CCD 单像素饱和与串扰等典型激光干扰效应的影响因素,研究了垂直拖尾、光晕和串扰3种效应的物理本质间的内在联系与区别,初步证实垂直拖尾系数对串扰效应而言为非敏感参数。提出了基于饱和信号电荷量、像元尺寸、量子效率以及光晕抑制率等器件参数,从现有的效应数据预估相似器件单像素饱和阈值、串扰线饱和阈值的外推方法。对柯达面阵CCD 器件的饱和阈值测量与干扰效应实验显示,预估结果与实验值之间的偏差量分别为3%和20%,属于可以接受的范围,表明预估方法切实可行。
2022-07-13 09:42:35 2.75MB 传感器 激光辐照 阈值预估 图像传感
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在不同占空比的重复频率脉冲激光辐照下,数值模拟了金属材料前、后表面的温升特性和烧蚀深度变化规律,考察了材料厚度和物性的影响。模拟结果表明,材料前表面温升曲线呈齿状;激光占空比越小或者材料越薄,材料后表面温度越高,烧蚀越深;与连续激光相比,重复频率脉冲激光更有利于金属材料的加热及烧蚀。
2022-05-17 15:58:06 6.84MB 激光技术 激光烧蚀 有限元方 重复频率
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为了更好地选择临床激光医疗曝光参量,采用有限元数值计算方法,模拟了脉冲激光与连续激光对人皮肤组织的光热作用及导致的温度变化效应,比较了两者的不同,得到了热响应时间及热弛豫时间与组织深度的关系,即组织越深(0~60 μm),其热响应时间(0~4 ms)与热弛豫时间(0.4~12.1 ms)越长; 分析了激光脉宽长短对组织升温的影响; 建立了评价脉冲间热损失的评价函数δ,并以此对脉冲间隔的选取作了探讨。
2021-08-17 18:21:47 1.22MB 生物光学 辐射曝光 有限元方 热弛豫时
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我们通过KrF激光辐照在化学计量(100)SrTiO3单晶上实现了可控的金属行为,这在很大程度上取决于真空度和激光能量密度。 此外,这种金属传导是由缺氧引起的,可以通过光照和静电门控场来操纵。 激光辐照的SrTiO3表现出敏感的持久性光响应,对于360 nm光线,其在20 K时电阻的相对变化约为45%。 另外,也可以通过正(负)后向门将传导调制为较低(较高)状态。 我们的结果突出了调整氧化物电性能的可能性。
2021-03-07 09:05:18 2.12MB Laser treatment, Oxides ,Transmission
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偏振型飞秒激光辐照Au膜的超快热激发行为
2021-03-02 17:06:06 814KB Au film; Incident angles;
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为了测量毫秒脉冲激光辐照非透明材料的在线应力及应力应变演化的过程,基于光学干涉理论,针对大功率固体激光器与材料的相互作用,采用马赫-曾德尔干涉的方法,得到了材料损伤的干涉条纹。通过对干涉条纹变化的分析与处理,可以得到材料在线应力及其演化过程。基于光学干涉理论,选择单晶硅作为实验材料,建立comsol仿真模型,并在理论及仿真的基础上开展实验。实验与仿真的r(x)方向误差在11.7%~33.91%之间,z(y,z)方向误差在20.25%~31.34%之间,说明用马赫-曾德尔干涉的方法测量非透明材料的应力具有可行性。实验研究为激光与非透明材料作用过程中在线应力损伤及演变过程研究提供了一个新的方法。
2021-02-23 14:02:45 3.81MB 相干光学 毫秒脉冲 单晶硅 热应力损
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