一种测量高斯光束光斑半径的新方法

本文提出一种用圆孔光(?)测量激光高斯光束光斑半径的新方法。高斯光束光强的横向分布,由此,式中P_0是高斯光束总功率,P是经过光(?)的激光功率,R是圆孔光(?)的半径,ω是1/e~2光斑半径。测量出P_0、P和月以后,可以得到高斯光束光斑半径。     

余弦高斯光束通过EIT介质的传输特性研究

为了研究余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的传输特性,利用衍射积分理论推导出余弦高斯光束通过电磁感应透明介质光强的解析表达式。利用该解析表达式得到了余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的光强。计算结果表明,余弦高斯光束的光强可以通过电磁感应透明介质的拉比频率调控。此研究结果提供了一种调控余弦高斯光束光强的新方法和技术。     

LD侧面泵浦全固态激光器光场均匀性研究

研究了LD阵列侧面泵浦全固态激光器泵浦光场的分布特点.将激光二极管面阵发出的光作高斯光束处理,建立了适用于激光二极管阵列多侧面泵浦全固态激光器的泵浦光场分布高斯模型.根据所建模型.通过计算机编程模拟,分析了泵浦结构各参量:激光二极管排列方式、光束束腰半径、工作物质吸收系数对泵浦光场分布的影响,比较了激光二极管排列方式、光束束腰半径、工作物质吸收系数不同给泵浦光场均匀性带来的差异,为LD侧面泵浦全固态激光器的结构优化设计和实验研究提供了理论参考.     

基于高斯-赫米特源项展开法的X射线自由电子激光研究

利用光场的高斯-赫米特源项展开法,推导了粒子运动一维方程加三维修正和光场幅度、光束半径、瑞利参数的非线性方程组,编制稳态Matlab FEL code程序,初始粒子加载与国际通用软件Genesis进行对比,吻合很好。新程序对于X射线FEL理论研究的深化,实验装置的设计和改进具有重要意义。     

蒙特卡罗方法模拟生物组织中光的分布

用蒙特卡罗方法模拟了准直激光束垂直入射于生物组织的过程,分析了光子在生物组织中的运动轨迹、光学参数对能量分布的影响、吸收能量密度和光能流率随组织厚度和半径的变化情况、组织表面径向和角向分辨的漫反射率的变化情况,并利用卷积模拟了高斯光束与平圆光束在生物组织中的传输。结果表明: 准直光束入射组织时,能量主要集中在中央束轴附近;g因子增大,光子前向运动增强;吸收系数μa增大,光子数的分布沿纵向和径向会同时减小;光能流率与吸收能量密度相比变化平滑;高斯光束的能量分布比平圆光束集中,变化迅速,中心位置处吸收能量密度大。     

激光束高斯特性对LDA测量精度的影响

本文通过理论推导,数值计算详细论述了激光束高斯特性对LDA(Laser Doppler Anemometer)测量精度的影响。首先从高斯光束的波动方程出发,推导出双光束激光多普勒测速仪相干区域的光学结构及随被测体一起运动的微粒所散射的光波函数。本文定量地论述了高斯光束的各因素对测量精度的影响;给出了测量误差表达式,经过各种情况下的理论计算值的对比和分析,得出了两束腰分别在测量区两侧,等距离时,干涉条纹空间频率梯度引起测量误差最小的结论。     

高斯光束束腰位置及尺寸的精确测量

研究了如何提高高斯光束束腰位置及束腰半径的测量精度.从高斯光束的对称性出发,测量了其束腰位置.根据高斯光束通过薄透镜的传输特性,结合已确定的聚焦高斯光束的束腰位置,得到了待测高斯光束的束腰位置及束腰尺寸.根据高斯光束的对称性,直接确定了待测高斯光束的束腰位置,进而在该位置对束腰半径进行了实际测量.结果表明:反推的束腰位置及尺寸分别可精确到0.01mm和0.1mm,且反推结果和实际测量结果一致.     

用傅里叶变换分析圆孔夫琅和费衍射

从傅里叶变换出发,推导了高斯光束圆孔衍射的解析解,与平行光在相同情况下的结果进行了比较,利用计算机数值计算绘出了两种情况下的光强分布曲线,通过比较发现,当满足圆孔半径a2ww0的条件下,高斯光束和圆孔夫琅和费衍射结论可用平行光圆孔夫琅和费衍射近似,其结果仅仅是忽略了精确解析解中n ≥ 2的高次项。     

大功率Slab CO_2激光器光束质量的测量

为了充分了解SlabCO2激光器的光束质量,采用LASERSCOPEUFF100光束光斑质量检测仪对SlabCO2激光器的光束质量进行了全面的测量研究.从激光束通过飞行光学导光系统(flyingoptits)前后的光束质量测量、聚焦后光斑的质量测量以及焦点漂移4个方面全面考察了SlabCO2激光器的光束质量.测量结果表明:SlabCO2激光器的光束质量因子M2约为1.1,光束横截面的强度分布接近基模高斯分布;激光束经过长距离的导光系统传输后仍能保持光束横截面的强度分布,采用焦距为190.5mm的聚焦镜,聚焦光斑的半径约83μm;在工作范围内(x:0-3m)的焦点漂移量约为1mm.     

计算激光光束M~2因子的两种新方法

对实际激光光束M2因子的计算测量作了一些讨论,给出了两种计算测定实际激光束M2因子的新方法：由光束不同截面的光斑半径来得到M2因子;测得激光束某个截面的光强分布求出激光束的M2因子．     

一种新型变束棱镜

本文报道一种新型变束棱镜,理论分析和计算机模拟计算表明:该棱镜对光束发散角放大倍数与其到高斯光束腰的距离无关,在20mrad 内与原发散角大小无关,且变束后的光束仍为高斯光束,测量结果与理论分析相一致。     

拖曳法测量微粒光阱力和光阱刚度的实验研究

采用聚焦激光束拖曳扩散悬浮在液体中透明的电介质小球,对3种半径范围从0.5μm到22.0μm的微粒进行了最大横向光阱力的测量,得到了PN量级的光阱力。对于其中尺寸较大的聚甲基丙烯酸甲脂(PM-MA)小球,测量了不同拖曳速度下球心偏离光阱中心的位移Δx,计算了该条件下的光阱刚度。对光阱外缘区也进行了光阱力测量,并得出光阱力随Δx的变化关系以及光阱力的作用范围。对同一实验条件下不同半径酵母菌的最大光阱力及光阱刚度的比较测量发现,随着酵母菌半径变大,在液体中匀速运动的临界速度变小,受到的最大光阱力变大,但光阱刚度降低。     

准直器插入损耗分析

降低准直器的插入损耗是生产准直器的难点，本文在几何光学和高斯光束传输理论的基础上，利用矩阵光学原理和高斯光束耦合理论对准直器的原理和损耗进行计算和分析，提出一种用自聚焦透镜与球面透镜进行匹配的方法，并通过实验证明该方法能有效降低准直器的插入损耗，在生产过程中将逐渐采用这种方法进行装配，以提高生产效率．     

空间光通信中的光束质量处理技术研究

由于通常采用圆形孔径加工光学系统,故可将单横模输出的半导体激光器发出的椭圆高斯光束近似为圆高斯光束,提出了对半导体激光器出射光束用轴对称光学系统进行处理的方法。并通过计算有限孔径的高斯光束有效菲涅尔数,确定了只要选择合适的孔径和距离,可以将几何光学的一些方法引入到高斯光束的处理问题中。实验中用视频激光光束检测仪对准直后的光束进行了测试,通过计算得出准直后的发散角被很好地控制在1mrad以内,从而验证了理论的可行性及准直系统的实用价值。     

同时确定光折变晶体中光束耦合强度和响应时间常数的…

文章利用光折变晶体中非简并双光束耦合的有关理论，提出一种能同时确定光折变晶体中光束耦合强度和响应时间常数的方法，并以有关ＳＢＮ晶体的实验结果为例，说明了该方法的应用。     

同时确定光折变晶体中光束耦合强度和响应时间常数的一种方法

文章利用光折变晶体中非简并双光束耦合的有关理论，提出一种能同时确定光折变晶体中光束耦合强度和响应时间常数的方法，并以有关ＳＢＮ晶体的实验结果为例，说明了该方法的应用．     

CCD测量光束质量的方法研究

CCD测量激光光束质量时，所测光束强度空间分布常存在饱和失真和边缘失真，而采用计算机图像处理技术对激光光束进行高斯拟合，可将其饱和失真部分很好的拟合出来。使用高斯滤波器，对其图像边缘进行平滑处理，再多次通过数值计算得到其拟合函数，对其进行最优拟合。由于计算值与实验值一致性好，采用本实验装置和数值与图像的处理方法即使在发生较严重的饱和失真和边缘失真时，仍能准确的测量激光光束质量。最后，对用CCD测量激光光束质量还需要解决的问题及测量时引起误差的主要原因做了总结。     

泵浦光的离轴对激光器性能影响

利用光纤耦合激光二极管端面泵浦固体激光器,研究了在近阈值条件下,泵浦光偏离振荡光谐振腔轴线距离的变化对激光器输出模式、阈值功率、斜效率和光束质量的影响．实验结果表明,当泵浦光相对振荡光谐振腔轴线的偏离量增加时,激光振荡阈值、斜效率和光束质量因子将增大;激光输出模式从低阶向高阶厄米-高斯模转变,并且在相同的泵浦光偏离位置下,随着泵浦光电流的增大,晶体热效应显著,模式竞争加剧,会出现高阶向低阶厄米-高斯模的转变．     

经典强度和振幅的空间分布对三态叠加多模光场N次方Y压缩的影响

构造了由多模相干态、多模复共轭相干态和它的相反态线性叠加所组成的三态叠加多模叠加态光场,本文分别以基模圆高斯激光束、厄米-圆高斯激光束、拉盖尔-圆高斯激光束、基模椭圆高斯激光束和厄米-椭圆高斯激光束为例,通过大量的数值计算并借助计算机绘图,利用多模压缩态理论,详细研究了激光场经典强度和经典振幅等在空间呈现的圆高斯分布和椭圆高斯分布特征对三态叠加多模叠加态光场的广义非线性等幂次N次方Y压缩的影响。     

热透镜球差效应对基模光束质量影响的研究

研究了激光晶体热透镜的球差效应对谐振腔的输出光束质量、腔内损耗和输出功率等特性的影响。通过对二极管端面抽运条件下激光晶体的热效应进行分析,计算了热透镜球差系数的大小,得到了激光晶体热透镜球差系数与抽运光功率和振荡激光半径间的函数关系。实验验证了球差效应对激光谐振腔中基模光束质量的影响,与理论分析符合得很好。