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1二、主要内容电光效应：由电场引起的折射率变化； 磁光效应：由磁场引起的折射率变化； 弹光效应：由应力引起的折射率变化。
—>外界的各种因素引起晶体介电系数ε变化—>引起折射率n变化—>改变光的传播性质感应双折射：rr n με=++221E n ε()2312n n bE aE ++=二次电光效应/克尔效应（KDP(磷酸二氢钾)晶体外形图●光轴方向：x3轴；●四次旋转-反演对称轴：●二次旋转对称轴：KDP晶体外形图KDP晶体的线性电光张量：外加电场E 后，KDP晶体的折射率椭球方程为222222++n z n y n x eo oKDP晶体外形图由偏振光干涉理论：()hUdn d n n oe o λγπλπ32+-=纵向泡克尔斯效应横向泡克尔斯效应()hUdn d n n oe o λγπλπ32+-=光波传播方向与外电场方向垂直，无需透明电极有关，可提高d/h 来降低半波电压；存在自然双折射引起的相位差，易受温度影响。
-光波x’1x’1x’3DV yz yx zV通过检偏器输出的光强I与通过起偏器输入的光强I0之比I/I0为：δI光束通过玻璃光楔后的偏转若光线沿x 2′轴方向入射，振动方向为x 1′轴方向，则根据前面的分析可知：光在下面棱镜中的折射率为：在上面棱镜中，由于电场与该棱镜的x 3方向相反，所以折射率为：因此，上下光的折射率之差为：光束穿过偏振器后的偏转角为:式中，h 为x 3方向晶体宽度，l 为光线传播方向晶体的长度。
3633'121E n n n o o γ+=↓3633'121E n n n o o γ-=↑3633'1'1E n n n n o γ-=-=∆↓↑36333633U n Dhl E n D l o o γγθ==41The end。
各向异性介质中的电子输运在物理学中，各向异性介质是指其物理性质在不同方向上展现不同的特性。
例如，石英晶体就是一种典型的各向异性介质。
在这样的介质中，电子的输运会受到很大的影响，这也是现代电子学领域中的一个重要问题。
首先，我们需要了解在正交坐标系中，各向异性介质的导电性质会被矩阵描述。
这个矩阵主要包括电场、电流和比电导率三个主要分量。
在这些分量中，比电导率是我们最为关注的。
在各向异性介质中，比电导率会被一个对称的矩阵给描述。
这个矩阵的对角线上是主导电导率，而副对角线上则描述了电场在不同方向上的耦合效应。
而对于电子的输运来说，最为重要的是了解电场在各向异性介质中的分布情况。
在加上外加电场的情况下，电子将会在不同方向上受到不同的作用力，从而使电子的运动产生偏离。
这样，电子运动路径的纵向和横向都会发生变化，从而导致电子轨迹的扭曲和变形。
这个扭曲过程会逐渐导致电子的运动在不同方向上产生差异，从而使电子输运的方向发生偏转，这种偏转效应被称为霍尔效应。
那么，电子在各向异性介质中的输运特性和传统的导体材料有什么不同呢？我们可以通过下面的实验来验证这一点。
在一个强磁场下，让电子通过一个样品。
在样品的不同方向上，测量得到的霍尔电压是不同的。
这个差异不仅跟样品的结构有关，还跟磁场的方向和强度有关。
这说明，在各向异性介质中，电子的运动受到了更大的限制和干扰，从而导致了输运性质的差异。
在真实的物理环境中，各向异性介质的应用非常广泛。
例如，在半导体器件中，高电场和热效应都可以引起电子在各向异性介质中的输运特性发生变化。
在研究和设计这些器件时，我们需要考虑相应的效应，从而优化器件的性能和稳定性。
总结起来，各向异性介质中的电子输运是一个具有挑战和重要意义的问题。
只有在理解和研究这些问题的基础上，我们才能够更好地应用和掌握这些材料的物理特性，为现代电子学领域的发展创造更多的机遇。
HoCoSi快淬带的磁性和各向异性磁热效应张艳;宗朔通;孙志刚;刘虹霞;陈峰华;张克维;胡季帆;赵同云;沈保根【期刊名称】《物理学报》【年(卷),期】2022(71)16【摘要】磁制冷技术的发展取决于磁热效应材料的研究进展.其中,具有各向异性磁热效应的材料可以用于旋转磁制冷技术,有利于制冷装置的大幅度简化.本文研究了快淬带Ho Co Si化合物的磁性、磁热效应及磁各向异性.在Tt=5.7 K以下的低温,Ho Co Si快淬带铁磁和螺旋磁性共存,随着温度的升高,在TC=13.7 K处发生了铁磁(FM)到顺磁(PM)的二级相变.XRD和SEM都显示出Ho Co Si具有择优取向.为了获得大的磁热效应并确定择优取向对磁性和磁热效应的影响,对10 m/s下Ho Co Si快淬带在磁场平行和垂直织构方向时居里温度附近的等温磁化曲线进行分析,并计算了对应的磁熵变和磁制冷能力.在外磁场μ0H=0—5 T的磁场变化时,磁场平行和垂直织构方向的最大磁熵变值–ΔSM分别为22 J/(kg·K)和12 J/(kg·K);制冷能力RC(RCP)分别为360(393.8)J/kg和160(254.4)J/kg,表明10 m/s的Ho Co Si 快淬带具有大的磁热效应和明显的磁各向异性,有望实现旋转样品磁制冷技术.【总页数】7页(P344-350)【作者】张艳;宗朔通;孙志刚;刘虹霞;陈峰华;张克维;胡季帆;赵同云;沈保根【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院;太原科技大学;中国科学院物理研究所【正文语种】中文【中图分类】TB6【相关文献】1.熔体快淬Gd96V4合金的磁性能和磁热效应2.Sm(CoFeCuZr)12快淬薄带的晶体织构与磁性能各向异性3.硼和铟掺杂对Fe81Ga19快淬薄带的微结构、磁致伸缩性能及磁性的影响4.快淬磁各向异性SmCo_5的结构和磁性5.添加B对LaFe_(11.5)Si_(1.5)快淬带残余α-Fe相以及磁热效应的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
激光介质热效应的理论分析的开题报告一、选题背景激光技术是当今世界先进制造业和现代科技领域的关键技术之一，激光介质热效应是激光加工、传感和储存等领域中的重要问题。
介质在激光束的作用下，吸收光能并产生温升，从而引起热现象，这种现象包括介质膨胀、变形、化学反应等，对激光加工、传感和储存等领域的各种应用产生了很大的影响。
因此，研究激光介质热效应的理论分析成为了科学家们亟待解决的问题之一。
二、研究对象本研究将主要研究激光在介质中的吸收与传导过程，探究不同激光参数对介质热效应的影响，以及介质物性参数和材料参数对激光介质热效应的影响。
三、研究内容和方法1.建立激光在介质中吸收和传导过程的数学模型。
2.采用数值模拟方法对激光在介质中的吸收和传导过程进行模拟计算，并采用实验结果对模拟结果进行验证。
3.探究不同激光参数对介质热效应的影响，包括激光功率密度、激光波长、激光脉冲宽度等参数。
4.研究介质物性参数和材料参数对激光介质热效应的影响，包括介质的热导率、比热容、密度等参数。
四、预期成果本研究的预期成果包括：1.建立激光在介质中吸收和传导过程的数学模型和数值模拟方法。
2.实验结果与数值模拟结果的比对和分析，确定不同激光参数对介质热效应的影响规律。
3.研究不同介质物性参数和材料参数对激光介质热效应的影响规律。
4.总结不同应用场景下的激光介质热效应特性，为实际应用提供理论依据。
五、研究意义本研究的成果将有助于深入了解激光在介质中的吸收和传导过程、介质热效应的本质及其机理，可为设计和优化激光加工、传感和存储等应用提供指导意义；同时，还能为解决激光加工中产生的质量问题、提高加工效率和工艺品质以及改善加工环境等方面提供科学依据。
第16卷 第2期2008年2月光学精密工程O pt ics and Precision Eng ineeringVo l.16 No.2Feb.2008收稿日期:2007 08 27;修订日期:2007 10 12.基金项目:陕西省教育厅专项科研资助项目(N o.06JK 251)文章编号 1004 924X(2008)02 0197 05激光分布对抽运Nd YVO 4晶体热效应的影响史 彭,陈 文,李 隆,甘安生(西安建筑科技大学理学院,陕西西安710055)摘要:以解析各向异性分析理论为基础,研究了在矩形横截面N d YV O 4激光晶体受到超高斯分布LD 端面抽运时,激光晶体的温度场分布和抽运面热形变分布。
通过分析激光晶体工作特点,考虑了激光分布和激光光束半径变化,建立了符合激光晶体工作状态的热模型。
利用各向异性介质热传导方程的一种新求解方法,得出了矩形截面Nd Y V O 4晶体的温度场、端面热形变场的通解表达式。
研究结果表明:当使用输出功率为15W 的半导体激光器(超高斯阶次为1)从端面中心入射N d Y V O 4晶体(晶体掺钕离子质量分数为0.5%)时,在抽运端面中心获得了243.8 最高温升和1.99 m 最大热形变量,与实验结果一致。
这种方法可以应用到其它激光晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据。
关 键 词:激光物理;N d Y V O 4激光器;热分析;超高斯分布;矩形截面;各向异性中图分类号:T N244 文献标识码:AInfluence of laser distribution onthermal effect of Nd YVO 4crystalSH I Peng,CH EN Wen,LI Long,GAN An sheng(F aculty of S cience,X i !an Univer sity of A rchitecture &Technology ,X i !an 710055,China)Abstract:Based on the analytical theor y of anisotropy,the ther mal distortion and tem perature field distributions of laser cry stal w ere investigated w hen Nd YVO 4crystal w ith r ectangular section w as end pumped by a laser beam of super Gaussian distr ibutio n from a Laser Diode(LD).By analyzing the w orking character istics o f the Nd YVO 4laser cr ystal,a ther mal model acco rded w ith the w orking state of the laser crystal w as established co nsidering the distribution and the radius change o f laser beam.By using a kind o f new so lution to the therm al co nductio n equatio n of the anisotropic m edium,the g eneral solutio n ex pr essions of temperature field and the thermal distortion field of Nd YVO 4cry stal w ith rectang ular sectio n were o btained.T he r esults show that a max imum temperatur e rise of 243.8 and a max im um thermal distortion of 1.99 m can be obtained in the center of the pum p face w hen the Nd YV O 4laser crystal is pumped by a LD w ith an o utput po wer of 15W from the center of end face (the w eight percent of neo dym ium ion doped in the cry stal is 0.5%),w hich is in ag reem ent w ith ex perimental results.Also the result show s that this method can also be applied to the resear ch on the other thermal problem s o f laser cry stal and can offer theor etical basis for effectively solv ing thethermal pro blems in laser sy stem.Key words:laser physics;Nd:YVO 4laser;therm al analysis;super Gaussian distribution;rectangularsection;anisotropy1 引 言LD 抽运的全固态激光器(DPSSL)以其结构紧凑、效率高、稳定性好、寿命长等优点,广泛应用于多种领域。
安徽工业大学本科毕业设计（论文）专业班级姓名学号指导教师二0一三年六月安徽工业大学本科毕业设计(论文)任务书课题名称不同模式激光加热反应学院专业班级姓名学号毕业设计(论文)的主要内容及要求：主要内容：对不同模式的激光对材料辐照过程中的温度效应及热力效应进行分析。
本论文主要采用了有限元软件ANSYS对Al2O3陶瓷模型的建立并且模拟两种模式的激光（高斯形激光和帽顶形激光）对Al2O3陶瓷的加热过程及相关的温度响应分析以及对Al2O3陶瓷扫描的应力响应分析。
要求：1.具有查阅相关文献的能力；2.熟练使用ANSYS软件对材料的建模，相关参数的设置及激光的加载；3. 对激光辐照过程进行模拟，对数据进行分析整理，完成相关图表；指导教师签字：不同模式激光加热反应摘要激光与材料的相互作用一直是备受人们关注的问题，从工业上的激光热处理技术，到军事上的激光破坏机理研究，均与之密切相关，它在激光加工应用等领域中的诱人前景，激励着这方面的研究工作不断前进。
本文利用有限元理论，对不同模式激光加热Al2O3陶瓷的热传导过程及热应力分布进行了数值模拟,得到了Al2O3陶瓷的温度场和热应力场分布。
根据热传导方程和热应力方程，建立了不同模式的激光辐照下中瞬态温度场和热应力场的物理模型。
模拟计算了Al2O3陶瓷在不同模式激光照射下的温度场。
数值模拟结果表明：吸收的激光能量主要分布在光斑半径以内，因此随着加热时间增加形成的径向温度梯度也越大；陶瓷内部沿轴向不同深度各点的温度随时间增长曲线在加热初始阶段均为S型。
本文的研究结果可为激光切割陶瓷加工过程的数值模拟研究提供参考。
关键词激光加工 Al2O3陶瓷数值分析 ANSYS 温度场热应力场DIFFERENT MODES OF LASER HEATING REACTIONABSTRACTLaser-material interaction has always been the concern of issues, from the industrial laser heat treatment technology to the military mechanism of laser damage are closely related to it，its attractive future in the field of laser processing applications inspired the research work in this area continues to advance..In this paper, the heat conduction process of different modes laser heating Al2O3 ceramics is numerical simulated by using the finite element method (FEM).the temperature field and thermal stress distribution ofAl2O3 ceramics is obtained.The physical model of the transient temperature field and thermal stress field under different modes laser irradiation is established in accordance with classic thermal conduction equation and thermal stress equation. This paper simulated the temperature field and the coupled stress field under laser of different modes. Numerical results indicate: the laser energy absorbed mainly distributed within the spot radius, for this reason, The radial temperature gradient formed became larger when the heating time increased; the temperature growth curves over time of each point to a different depth along the axial direction in the ceramic internal are all S-type in the initial stage of heating.The results in this article may provide the research method and theory for the numerical simulation of laser cutting ceramic processing.Keywords: laser process ;Al2O3 ceramics; numericalanalysis ;ANSYS; temperature field; thermal stress field;目录摘要 (3)ABSTRACT (4)第一章绪论 (8)1.1 课题研究背景 (8)1.2 激光与材料相互作用的研究现状 (10)1.3 本文研究工作简介 (11)第二章有限元理论激光辐照材料的温度场和应力场理论 (12)2.1 有限元理论和ANSYS简介 (12)2.1.1 有限元的基本思想 (12)2.1.2 有限元法的分析过程 (13)2.1.3 ANSYS软件简介 (13)2.2 激光辐照材料的温度场理论 (13)2.2.1 热导方程与定解条件的理论公式： (14)2.2.2 激光辐照固体材料的理论模型 (15)2.3 激光辐照材料的应力场理论 (16)2.3.1 平衡微分方程 (16)2.3.2 几何方程 (17)2.3.3 物理方程 (17)2.3.4 热弹性方程[20] (18)2.3.5 控制方程、初始条件、边界条件[21] (19)第三章不同模式的激光辐照材料的温度场分析 (20)3.1 激光和材料的参数 (20)3.2 高斯激光的温度场分析 (20)3.2.1 热传导模型 (21)3.2.2 高斯激光的载人 (22)3.2.3 计算结果温度场分布图及分析 (22)3.3 帽顶形激光的温度场分析 (25)3.3.1 帽顶形激光的载人 (25)3.3.2 计算结果、温度分布图及分析 (26)3.4 两种模式的激光产生的温度场的比较 (28)第四章激光辐照材料的应力场分析 (30)4.1 模型创建、载入激光 (30)4.2 计算应力结果及分析 (31)第五章结论与展望 (33)5.1 结论 (33)5.2 展望 (33)致谢 (34)参考文献 (34)附录1 英文原文 (36)附录2 译文 (46)第一章绪论1.1 课题研究背景自从第一台红宝石激光器1960年诞生以来，激光技术的发展已经过了五十多年的历程，几乎渗透到自然科学研究的每一个领域。
