封闭管道中热耦合效应对激光传输的影响

？建立了封闭竖直管道热耦合效应物理模型，采用流固耦合方法，数值模拟了封闭管道中介质气体、光学玻璃之间的热相互作用造成流场分布的变化，研究了热耦合作用对近场波前相差和远场光束质量的影响。数值模拟结果表明，光束质量可以由封闭管道内介质气体温度分布来决定，气体在管道内流动改变温度分布，使得相差分布不断变化，造成远场光束质量的振荡起伏；光学镜与介质气体热相互作用对流场分布有较大影响，尤其是竖直管道底部的光学镜对激光束远场光束质量影响明显。热耦合效应放大了光束质量的变化：当介质模型中光束质量变差，热耦合模型中热耦合效应使光束质量变得更差；当介质模型中光束质量变好，耦合模型中的热耦合作用使光束质量变得更好，即光束质量随着流场分布的变化而振荡。