تحلیل حرارتی و ارتعاشی رزوناتور سیلیکونی تحت تپ لیزر گوسی با استفاده از روش های تحلیلی

در مقاله حاضر رفتار ارتعاشی یک تیر(رزوناتور) سیلیکونی تحت لیزر پالسی گوسی با دوره 1 میکرو ثانیه بررسی می شود و آثار حرارتی و ارتعاشی دمیدن لیزر در نقاط مختلف آن مورد ارزیابی قرار می گیرد. توزیع پرتو لیزر به صورت گوسی است و انرژی آن در داخل سیلیکون به صورت یک منبع گرمایی وارد می شود. با توجه به این نکته که مدت زمان اعمال پالس لیزر در مقایسه با زمان آسایش محیط قابل توجه است، جهت تحلیل آثار حرارتی در رزوناتور سیلیکونی، از تیوری انتقال حرارت فوریه بهره گرفته شده است و با استفاده از یک روش ترکیبی متشکل از تبدیلات فوریه و لاپلاس، توزیع زمانی دما در رزوناتور تعیین می شود. سپس با محاسبه ممان حرارتی ناشی از توزیع غیریکنواخت دما، معادلات ارتعاشی رزوناتور تعیین و این معادلات از طریق روش تحلیلی گالرکین حل می گردد. نوآوری این پژوهش شامل در نظر گرفتن یک توزیع گوسی برای تپ لیزر، ارایه روش های تحلیلی تبدیلات فوریه و لاپلاس برای حل مسیله توزیع حرارت و استفاده از روش جمع مود در تحلیل ارتعاشات رزوناتور است.

Keywords:

رزوناتور , انتقال حرارت , تپ لیزر , روش لاپلاس , روش گالرکین