熱電制冷的半導體泵浦532nm激光器控溫性能優(yōu)化研究.pdf

1、半導體泵浦532nm激光器已經越來越廣泛地應用于材料加工、醫(yī)療和軍事等領域，其工作的穩(wěn)定性和可靠性在系統應用中起著關鍵作用。但是半導體泵浦532nm激光器的性能受溫度的影響很大，因此其熱問題一直是人們關注的焦點之一。特別是近年來，半導體泵浦532nm激光器的發(fā)展趨勢向小型化，高功率的方向發(fā)展，其對傳熱特性與溫度控制技術提出了新的要求。
　　本文首先簡單回顧了半導體泵浦532nm激光器的發(fā)展和應用，介紹了半導體泵浦532nm激光器的

2、溫度特性，闡述了溫控對于半導體泵浦532nm激光器的重要性和目前半導體激光器的主要溫控手段。介紹了目前半導體泵浦532nm激光器的市場狀況，回顧了有限元方法在半導體激光器傳熱特性研究中的應用情況。
　　其次，敘述了熱電制冷的原理以及熱電制冷在設計中具體應用，建立了熱電制冷的半導體泵浦532nm激光器控溫部分的數學模型，然后在半導體泵浦532nm激光器控溫部分的設計中，通過引入有限元分析（FEM）的方法，使用ANSYS有限元分析軟件

3、，通過穩(wěn)態(tài)熱模擬和瞬態(tài)熱模擬對控溫部分結構進行熱分析，并且在數學模型的指導下對結構進行了優(yōu)化和熱分析。研究結果表明：在同樣的制冷量輸入下，優(yōu)化后控溫部分的穩(wěn)態(tài)控溫能力提高了8％左右，瞬態(tài)的作用時間提高了33%，較初始結構有明顯改善。
　　最后，根據優(yōu)化后的結構制作了實驗裝置，并且對實驗裝置的控溫能力進行了測試。通過對比實驗測試數據和ANSYS熱模擬的數據，確認相互之間的誤差約在10%左右；結果表明，有限元分析的應用在改善熱電制冷的