建立了高功率连续激光辐照透明光学材料的热力学模型,通过积分变换方法求解三维热传导方程,得出了激光辐照引起的瞬态温度场分布的精确解析解,并在此基础上进一步求得热应力场的瞬态分布。以1.315 μm的高能氧碘激光辐照熔石英玻璃为例,计算了熔石英在激光辐照下的温度场与热应力场分布,分析了其激光损伤机理。研究结果表明由于熔石英具有优良的热稳定性,温度不均匀分布所产生的热应力相对较小,激光损伤主要是受辐照区域温度值超过材料熔点发生熔融破坏。理论分析结果与相关的实验结论一致,说明所建立激光辐照效应模型的合理

根据连续激光加热靶材的实际情况，建立了连续激光辐照材料的三维物理模型。结合实际的边界条件，采用基于积分变换的方法推导出材料的瞬态温度场的解析表达式。利用Matlab软件数值模拟了连续激光辐照材料的温升过程，分析了材料的各向异性对温度场的影响，并且讨论了激光参数、辐照时间以及环境变化对靶材温升的影响。结果表明：材料的各向异性将导致温度场的非对称温升；材料表面温升随激光功率和辐照时间的增大而增大；同时材料侧面与空气的对流换热系数对材料表面的温度场分布也起到了一定的影响。