Optische Kühler als eine vollständig feste, vibrationsfreie aktive Niedertemperaturkühltechnologie haben wichtige Anwendungsperspektiven in den Bereichen Raumfahrt und präzise Quantenmessungen. Optische Kühler mit paralleler Struktur können die Kühlleistung weiter steigern, um größere thermische Lasten zu erfüllen, aber das Management der zusätzlichen fluoreszierenden Wärmebelastung wird zur entscheidenden Herausforderung. Dieser Artikel konzentriert sich auf das Design von Wärmeverbindungen für optische Kühler mit paralleler Struktur. Bei der Materialauswahl wurde MgF₂ auf Basis der Wärmeleitfähigkeit und der Wärmedehnungskompatibilität als Wärmeverbindungsmaterial festgelegt. Im strukturellen Design zielt es darauf ab, die Fluoreszenz durch die Synergie von geometrischer optischer Pfadsteuerung und Oberflächenstreuung zu steuern, wofür 6 Wärmeverbindungskonfigurationen vorgeschlagen werden. Basierend darauf wurde der Einfluss verschiedener Strukturen und Oberflächenzustände durch optische Simulationen systematisch bewertet, wobei Fluoreszenzentweichkoeffizienten und die Fluoreszenzleistung, die das kalte Ende erreicht, als quantitative Indikatoren verwendet wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Erhöhung der Oberflächenrauheit allgemein die Fluoreszenzentweichfähigkeit aller Strukturen verbessert und die zusätzliche Wärmebelastung reduziert; unter ihnen erreicht die bei höherer Rauheit beste geometrische Konfiguration einen minimalen Fluoreszenzentweichkoeffizienten von 0,013, was die Wirksamkeit der Synergie zwischen geometrischem Design und Oberflächenstreuungsstrategie bestätigt. Diese Studie bietet eine systematische Simulationsmethode und eine klare Optimierungsgrundlage für das Design von Wärmeverbindungen in optischen Kühlern mit paralleler Struktur und hat wichtige theoretische und technische Bedeutung für die Unterdrückung der fluoreszierenden Wärmebelastung und die Steigerung der Nettokühlleistung des Systems.

Feststofflaser-Kühlung;optischer Kühler;Wärmeverbindung;Doppelkristallkühlung;optische Simulation