刀口扫描法测量微米级高斯激光束光斑半宽

一、前言随着激光技术的应用,对激光束光斑大小的测量就愈显得重要。例如,要确定腔外光腰位置、激光束的发散角测量、测定或检验经扩束聚焦等变换后激光束的大小等,都需要进行光斑大小的测量。测量毫米级光斑的方法较多,这儿就不一一列举。可是,当光斑尺寸小至与光波长可比拟的程度,或对应其波长已到极限(例如He-     

激光治疗近视眼眼底时的剂量校正

用安装在直接检眼镜上的激光治疗机作眼底光凝时,如果病人是近视眼,为达到同样程度的视网膜光凝斑所需要的激光能量较正视眼所需者为大。这是因为激光束聚焦后的光斑直径(d)与聚焦镜之焦距(f)及激光束发射角(θ)成正比,也即 d=fθ(θ以弧为单位)。整个激光束的能量(P)分布在其焦平面     

测量小激光束光斑尺寸的方法

激光在信息处理、计量等方面的应用中,常常需要知道非常小的激光束光斑尺寸的准确数据.通常用来测量大的光斑尺寸的方法,例如套环法和狭缝扫描法等都不适用于这种测量.在文献[1]中曾报导过类似的方法.本文介绍的是一种利用压电陶瓷作为位移元件的简单方法.基模激光束的横向场分布为高斯分布:I(x,y)=I_oe~(-2)x~2+y~2/w_3~2(1)     

大功率TEA CO2 激光远场发散角评估方法

在大功率激光远距离定向传输中,远场发散角是衡量其性能的一个重要参量。大功率TEA CO2激光具有功率高、光束直径大等特点,常规手段无法准确测量其远场发散角。为解决该难题,提出了一种利用激光光斑尺寸拟合分析法来评估大功率TEA CO2激光的远场发散角。首先,从理论上推导大Fresnel数多模高斯激光束远场发散角,分析了影响激光束发散角的主要因素;然后,采用光斑烧蚀法试验测量近场(20 m)光斑数据,基于光束质量(M2)因子理论拟合得出了激光光束质量和束腰大小,从而推导出激光束远场发散角;最后,对比分析了以上两种方法的计算结果,讨论了结果存在偏差的原因。结果表明,近场光斑数据拟合法可准确、便捷地测量大功率TEA CO2激光束远场发散角。     

激光束经凹球面反射镜偏转发散后光斑大小的近似计算

本文采用几何光学方法，导出了激光束经凹球面反射镜偏转发数后在垂直于入射激光束对称轴平面上的光斑大小计算公式。对焦距f满足πωo^z1/λf≥1或Z1/f-1≥1的短焦距凹球面反射镜，用本文的结果，可以估算激光束经此凹球面镜偏转发散后在垂直于入身激光束对称轴平面上的光斑位置、大小及平均功率密度。     

聚焦激光束焦点光斑尺寸与样品剥离阈值的同时测量

当聚焦激光束在焦平面上的光强分布为高斯分布时,理论推导了激光能量与激光在样品表面所烧蚀的坑洞半径的关系。以铝箔、铝反射镜和热敏相纸为样品,用显微镜测量出不同能量的脉冲激光在样品表面烧蚀的坑洞半径并通过数值拟合来实现对聚焦激光束的焦点光斑尺寸和样品剥离阈值的同时测量。对于脉宽为15ns、波长为532nm的激光,测得铝和热敏相纸的剥离阈值分别为2.5J/cm2和0.25J/cm2。光斑尺寸和剥离阈值两个参量的测量误差均约为±10%。该技术能够同时且简便地测量出聚焦激光束焦点的光斑尺寸和样品的剥离阈值,对研究固体与激光相互作用以及评价激光束聚焦的特性有一定的应用价值。     

端面泵浦DPL热透镜形状的初探

在LD端面泵浦固体激光器中,泵浦光轴对称分布,晶体是柱状体,泵浦光轴正入射晶体轴心,晶体通过侧面冷却,其侧面温度一致,热耗、温度、折射率呈轴对称分布.建立了端面泵浦DPL实验装置.实验测出谐振腔外右侧z点处的光斑半径ω,算出输出镜即光腰处的光斑半径ω0,由ω0推算出谐振腔左端面处的光斑半径ω(L)及波振面半径R,R等效于热透镜的焦距.在相同泵浦条件下,晶体热透镜不改变,改变谐振腔的长度L,得出对应的ω(L)、R.对实验结果分析发现,等效热透镜应为非球面镜.     

关于激光束的可聚焦性问题

对于许多应用来说必须把激光束聚焦到最小横截面.由谐振腔理论出发,计算了以最佳聚焦获得的最小光斑尺寸,这种计算方法适用于各种距离.在最佳聚焦情况中,光束束腰总是位于聚光镜和目标之间.光斑尺寸以及束腰的直径和位置取决于一个特殊的参数——修正的菲涅耳数.给出了相应的公式和数例.     

用刀刃法测量高斯光束的激光参数

刀刃法即用刀刃对激光束在它垂直方向进行扫描的测量方法,原理见图1。如果激光束入射到受光面上所形成光斑的光强是高斯分布的,则归一化后,可写为:     

湍流大气中准直激光束的光斑特征Ⅰ.特征半径

利用数值方法研究了不同光传播起伏条件下湍流大气中准直激光束的光斑特征 ,结果表明 ,光斑稳定半径(Rrbt)和等效半径 (Reff)具有很好的相关性 ,虽然Rrbt 可应用于更一般的光斑 ,但它们都不适合衡量光斑质量 ;而锐度半径 (Rshp)可以恰当地反映光斑质量。对于准直激光束 ,在极弱起伏条件下 ,约有一半的光斑其质量变好或变差 ,但变化幅度很小 ;随起伏条件的加强 ,越来越多的光斑质量变差 ,但仍有一部分光斑质量变好 ,且程度越来越高     

TEM_(01)模He-Ne激光束的发散角的测定

要测量多模激光束的发散角,需测量激光束在垂直传播方向上的光斑半径。本文用针孔探测器方法和圆孔法测量 TEM_(01)模激光束的发散角,得到较为一致的结果。一、定义(1)多模激光束的光斑半径 w'(z)是光强下降到距中心(r=0)最远的极大值的 e~2分之一处到中心的距离。     

强激光束对运动物体的加热

利用热传导理论分析了强激光对运动物体的加热问题,得出了物体表面温度、激光功率密度、光斑尺寸及光斑相对于物体运动速度之间的关系。结果表明,当激光光斑相对于物体表面运动时,表面峰值温度明显降低;在大光斑情况下,只要ｕｔ＜ω,光斑运动速度对物体表面峰值温度影响很小。     

大功率CO2激光束时间与空间功率分布的测量

本文叙述了测量大功率激光束光斑尺寸与脉冲宽度的装置。     

激光在视网膜及角膜上光斑直径的测定

我们在国外资料报道方法的基础上,利用普通裂隙灯探讨出“分划板显微目镜测定法”.1,视网膜上光斑直径的测定(1)使用条件:通过裂隙灯观察,接触镜后眼底十字丝最清晰时,将激光束经裂隙灯、接触镜入射眼球,求其视网膜上光斑直径(或病灶大小).(2)使用步骤:a,将刻度线格值已知的玻璃分划板放在目镜简内于组合物镜的像面位置.b,把激光束经裂隙灯、接触镜入射眼底.c,通过裂隙灯目镜在分划板上读出眼底光斑直径放大像所占的格数,再乘上分划板的分格值就可得到眼底光斑直径经眼球、接触镜、物镜在分划板     

激光扫描系统的设计与曝光量分析

设计了用于PAL电视信号的转镜-振镜激光扫描系统,转镜面数n=40,转速ω=390.625r/s.得到了屏上行扫描光斑移动速度的解析公式.依此公式得到屏上水平方向的曝光量(或图像畸变)的特点,即画面左右两边缘也就是行的始末点的曝光量约为中间32μs时刻曝光量的97.7%.     

掺钛蓝宝石飞秒激光空间光强分布特性的测量研究

为了更好地利用飞秒激光光源,采用自行设计的光束横截面空间光强分布测量装置研究了掺钛蓝宝石飞秒激光放大系统(美国光谱物理公司)输出的40 GW飞秒激光束的空间光强分布特性.通过对测量系统精确标定及对输出光束光强分布的研究表明:飞秒放大系统输出激光束在低泵浦电流下的光斑质量较好,在高泵浦电流下光斑质量变差,并且观察到了光束横截面中心区域的光强较低泵浦电流反而减小的情况,在多通放大过程中泵浦光的光斑质量对飞秒激光束空间分布有很大影响.     

选区激光熔化中激光束的传输变换及聚焦特性

为了获得光束质量较好、光斑尺寸较小、功率密度较高的、适合于在选区激光熔化快速成型技术中应用的激光束,对应用于选区激光熔化快速成型技术中的高斯光束进行传输与变换。对其传输变换及聚焦特性进行了理论分析与实验验证,实验结果与理论分析的结果相符。取得了功率密度达106W/cm2以上的、光斑尺寸较小的、满足于在选取激光熔化技术中应用的光斑。将其应用于镍基合金(Ni25)和铜磷合金粉末的三维选区激光熔化快速成型。结果表明,这种传输变换及聚焦特性是可行有效的,得到了满足要求的光斑尺寸和功率密度。     

定向激光束对人眼安全值的评定

根据不同发散度的高斯光束同人眼光学系统的相互作用模型,定量评定了定向激光束的安全值。0.5～1.4微米区的定向激光束对人眼有较大危害,为了评定辐射强度的极限允许量,得出了测定最坏调节条件下视网膜上透入光斑尺寸的表示式,提出了评定辐射安全值与进入瞳孔中激光束的直径之间的关系式。     

光固化成形系统激光光斑光强分布检测方法研究

激光束的模式及光强分布对光固化成形制件质量的影响很大。本文采用针孔矩阵扫描方法。检测激光束投射在工作平面上的光斑,并经过数据处理获得光斑的二维和三维的光斑分布图像。该方法获得的数据既可对光斑进行定量分析也可用于定性分析。     

菲涅耳──基尔霍夫衍射积分公式究竟有没有问题──兼评王绍民教授的衍射理论

作者利用基氏公式解释了文献［５］的实验，说明基氏公式是可靠的。在激光束的中心部分加一个透光膜，使光程改变λ／２，则在某些条件下，激光束的照度可增强九倍。