組合激光對(duì)單晶硅熱作用的數(shù)值分析.pdf

1、為在激光加工中提高單晶硅材料對(duì)激光能量的耦合效率，利用一個(gè)納秒量級(jí)短脈沖激光和一個(gè)毫秒量級(jí)長(zhǎng)脈沖激光形成的組合激光對(duì)單晶硅進(jìn)行加工，研究了二激光各自能量密度的變化和組合激光脈沖延遲時(shí)間對(duì)作用效果的影響，得到了優(yōu)化的激光脈沖延遲時(shí)間。
　　基于熱彈塑性理論，建立了組合激光輻照單晶硅的二維軸對(duì)稱(chēng)有限元模型，并對(duì)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，其結(jié)果驗(yàn)證了組合激光能夠提高材料對(duì)激光的耦合效率;計(jì)算了組合激光中毫秒激光能量密度、納秒激光

2、能量密度的變化對(duì)組合激光作用效果的影響，通過(guò)與同等能量的單毫秒激光作用效果比較后發(fā)現(xiàn):組合激光中毫秒激光能量密度較低的時(shí)候，作用效果較明顯;隨著毫秒激光能量密度的提高，對(duì)作用效果的提升相對(duì)變緩。在一定范圍內(nèi)，增加納秒激光能量密度可以提高組合激光的作用效果。實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的不同能量密度激光作用單晶硅后損傷形貌，與數(shù)值計(jì)算結(jié)果的趨勢(shì)吻合。
　　利用有限元方法模擬了不同延遲時(shí)間對(duì)組合激光作用效果的影響，通過(guò)數(shù)值計(jì)算得到了最佳延遲時(shí)間，進(jìn)而