随着光电技术和激光技术的不断发展进步,激光类光电产品在各行各业中的应用越来越多,例如工业应用中的激光打标机、激光切割机,医疗美容行业中的激光美容仪、近视眼激光矫正手术仪,军事领域中的激光测距机、激光目标指示器,通讯行业中的激光通信等等。激光器作为该类光电产品中的一个核心器件,其可靠性和环境适应性成为了研究者们在设计产品时考虑的重点内容之一。而小型化轻量化的光电产品是近年来市场的需求热点,这就迫使激光器在减小体积减轻重量同时必须依然能够满足系统的性能指标要求。本文以有限元技术和材料力学理论为基本手段,结合实际的工程应用所需,针对激光器主体结构在不同温度环境下的热稳定性、应力变化等问题进行分析和研究,采用不同材料和不同结构形式的组合设计,分析并优化改进激光器主体结构件的设计,达到主体结构稳定且轻量化的目的。主要研究的内容如下:1、基于机械结构的热力学基础,对机械结构零件进行温度场、热变形理论分析;2、激光器主体结构零件的参数化设计,并进行温度场、热应力变形的计算;3、采用Solidworks三维建模的方法,并运用Workbench有限元分析软件进行温度-应力仿真,校核主体结构是否能够满足激光器对结构变化的要求。4、结合实际工程应用,进行实验测试,获得数据验证设计可行性。综合以上所述,本文依托实际的工程应用,利用三维建模与有限元仿真分析,对设计内容进行虚拟仿真并提出优化方案,为最终的激光器设计方案提供参考。