熱電制冷的半導(dǎo)體泵浦532nm激光器控溫性能優(yōu)化研究.pdf

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

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

3、，通過(guò)穩(wěn)態(tài)熱模擬和瞬態(tài)熱模擬對(duì)控溫部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱分析，并且在數(shù)學(xué)模型的指導(dǎo)下對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化和熱分析。研究結(jié)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(shí)間提高了33%，較初始結(jié)構(gòu)有明顯改善。
　　最后，根據(jù)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)制作了實(shí)驗(yàn)裝置，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的控溫能力進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)和ANSYS熱模擬的數(shù)據(jù)，確認(rèn)相互之間的誤差約在10%左右；結(jié)果表明，有限元分析的應(yīng)用在改善熱電制冷的