衍射光学元件用于激光谐振腔模式选择的理论研究

本文介绍了一种用于激光谐振腔模式选择的新方法。采用衍射光学元件替代传统的球面反射镜,运用衍射的角谱理论,分析了这种衍射反射镜的模式选择作用。结果表明,适当选取反射镜的口径及谐振腔的腔长时,谐振腔对基模和TEM01模的衍射损耗之比为1:430。     

纵向磁场对激光陀螺非互易效应的影响

为了分析激光陀螺中纵向磁场导致的非互易效应,采用轻微非共面环形谐振腔的Jones矩阵,通过数值计算分析了顺逆时针本征模的椭圆度和方位角随磁场的变化关系,以及存在微小非共面角的情况下,频率分裂随磁场强度和腔失谐的变化.结果表明,在纵向磁场作用下,增益会影响顺逆时针本征模的椭圆度和方位角;增益越大磁敏感性越大,且腔失谐对磁敏感性也有一定的影响.这些发现对减小激光陀螺的磁敏感性有一定参考意义.     

集成光学陀螺谐振腔结构参量的确定

为了研究集成光学陀螺灵敏度的优化,采用调频光谱原理与多光束干涉方法,对谐振式集成光学陀螺核心敏感器件的谐振特性、决定因素及其它们对陀螺灵敏度的影响进行了研究,得到了与光纤谐振腔情形不同,耦合比与腔长变化对谐振特性影响具有二重性的结果。结果表明,在给定波导传输损耗的条件下,以陀螺灵敏度为判据,集成光学陀螺存在由波导损耗水平决定的最佳谐振腔结构参量。     

集成光学陀螺谐振腔结构参量的确定

为了研究集成光学陀螺灵敏度的优化,采用调频光谱原理与多光束干涉方法,对谐振式集成光学陀螺核心敏感器件的谐振特性、决定因素及其它们对陀螺灵敏度的影响进行了研究,得到了与光纤谐振腔情形不同,耦合比与腔长变化对谐振特性影响具有二重性的结果.结果表明,在给定波导传输损耗的条件下,以陀螺灵敏度为判据,集成光学陀螺存在由波导损耗水平决定的最佳谐振腔结构参量.     

损耗仪光电信号模拟器

介绍了激光陀螺谐振腔损耗的测量方法,在此基础上,设计了一套模拟仿真系统,能分别以光电两种信号方式模拟由激光陀螺产生的信号,用于分析和评价激光陀螺谐振腔损耗测量仪器的精度及稳定性,为谐振腔损耗测量仪器提供了一种有效的测量工具。     

谐振式微光学陀螺系统设计

集成化、微型化是谐振式光学陀螺的发展趋势之一.通过分析在一定激光器线宽情况下,谐振式微光学陀螺(R-MOG)系统极限灵敏度和环形谐振腔光路中各主要参数之间的关系,得到环形谐振腔耦合系数与环形谐振腔损耗参数间的关系.设计优化R-MOG系统的主要光学参数,使得系统的极限灵敏度达到最高.并且对实际设计的集成微光学环形谐振腔组成的R-MOG系统进行模拟转动的开环响应测试.为R-MOG系统的构建提供了理论及实验基础.     

矩形波导CO_2激光器谐振腔耦合效率研究

为了实现波导CO_2激光调Q脉冲输出,需要搭建半外腔激光器以在谐振腔内插入Q开关。实验研究了波导纵横比m=2的半外腔矩形波导CO_2激光器的输出功率与谐振腔光学结构参数之间的关系,对比了平面反射镜紧贴波导口激光器的输出功率,得到谐振腔模式耦合进入波导口的损耗与谐振腔全反镜曲率半径R以及全反射镜至波导口的距离d的关系。基于菲涅耳衍射积分理论,采用变步长辛普森算法理论计算了m=2的矩形波导谐振腔耦合效率与R、d之间的关系。基于实验及理论结果,得到了适合高纵横比矩形波导CO_2激光器半外腔搭建的两个耦合效率较高的谐振腔光学及结构参数:d=10mm、d=R的位置,并且R越大这两个位置对应的耦合效率越高。     

激光器线宽对光纤环形谐振腔谐振特性的影响

采用光波场叠加的方法计算了谐振腔光纤陀螺的核心敏感部件———光纤环形谐振腔 (FRR)的传递系数 ,详细分析了激光器光谱线宽对光纤环形谐振腔谐振特性的影响 ,并进一步分析了在一定激光器光谱线宽条件下 ,由光探测器散弹噪声所限制的谐振腔光纤陀螺极限灵敏度和光纤环形谐振腔光路参数之间的关系 ,从而为谐振腔光纤陀螺的优化设计提供了理论基础     

腔镜对掺铥光纤激光器输出性能的影响

由于2 mm激光处于人眼安全区和大气的弱吸收带,因此掺铥光纤激光器受到了广泛关注。比较了掺铥双包层光纤在激光二极管(LD)抽运时后端分别采用平面镜和凹面镜下激光器输出功率特性。实验和理论表明,由于光纤端面和平面反射镜之间存在着间隙、倾斜以及光纤端面存在缺陷等因素,使得激光腔的损耗增大,激光器输出性能受到严重影响。根据波动理论分析了光纤后端面分别采用平面反射镜和凹面反射镜下谐振腔插入损耗特性,理论表明采用凹面反射镜时谐振腔损耗要比采用平面反射镜时小。光纤后端的腔镜采用凹面镜时,获得最大输出功率为22 W,对应的中心波长为1998.6 nm,相对于入射抽运光功率的斜率效率为43%的激光输出。相比采用平-平腔的激光器其斜率效率提高了10%,镜面承受的热损伤得到大幅缓解。     

激光磁反射镜的原理及制备

本文介绍了一种用于环形激光谐振腔的新型反射镜即磁反射镜的工作原理、制备工艺、测试方法以及实验结果。