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长脉冲激光与硅相互作用气化过程的数值模拟 被引量：8
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作者 张梁 倪晓武 +2 位作者 陆建 刘剑 戴罡 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期437-444,共8页
为了研究毫秒量级脉宽激光与半导体材料的相互作用机理,建立了一维有限元模型,对长脉冲激光与硅相互作用的气化现象进行了数值模拟。在计算中,利用热焓法处理了固-液相变过程,并根据热流方程考虑了气化产生的能量损失。在入射激光功率... 为了研究毫秒量级脉宽激光与半导体材料的相互作用机理,建立了一维有限元模型,对长脉冲激光与硅相互作用的气化现象进行了数值模拟。在计算中,利用热焓法处理了固-液相变过程,并根据热流方程考虑了气化产生的能量损失。在入射激光功率密度相同的条件下,定量地描绘了不同脉宽激光辐照材料的温度分布,前表面的温度历史,以及气化速度和气化深度,并估算出气化深度为0.5μm时,物质蒸汽使激光产生光学自聚焦现象的激光功率阈值仅为0.2 W,此阈值远小于长脉冲激光的功率。因此,在长脉冲激光与硅材料相互作用过程中,气化的物质蒸汽会使后续激光产生光学自聚焦现象。得到的结果可为长脉冲激光的应用提供理论依据。 展开更多
关键词 ms脉冲激光 硅 气化速度 气化深度
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