Численное исследование динамики нагрева золота ультракороткими дихроматическими импульсами лазерного излучения

Подробнее Изучены процессы взаимодействия фемтосекундных импульсов лазерного излучения умеренной интенсивности с металлами на примере золота. Основное внимание уделено исследованию дихроматических режимов лазерного воздействия, что соответствует новой тенденции в области лазерной обработки материалов. На основе двухтемпературного приближения разработана модель, в которую введен дихроматический источник энергии лазерного излучения, а также учтено влияние температуры электронов на коэффициент отражения облучаемого материала и теплофизические свойства его электронной подсистемы. Для численной реализации модели создана неявная дивергентная конечно-разностная схема с улучшенным методом описания процесса плавления в сравнении с предыдущими работами. Расчеты по модели показали, что поглощение энергии золотом зависит от последовательности воздействия двух импульсов на разных длинах волн и времени задержки между ними, а для корректного описания поглощенной энергии необходимо учитывать изменение коэффициента отражения поверхности в процессе облучения. Разработанная модель может представлять интерес для оптимизации процессов обработки материалов ультракороткими дихроматическими лазерными импульсами.

Ключевые слова 
лазерная обработка металлов, ультракороткие лазерные импульсы, дихроматическое излучение, оптические свойства, численное моделирование 
Источник финансирования 
Работа выполнена в рамках государственного задания ИТ СО РАН и при поддержке РФФИ (проект № 19-38- 90203)
УДК 544.032.65

Численное исследование динамики нагрева золота ультракороткими дихроматическими импульсами лазерного излучения