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高斯反射率方形平凹腔激光模场的有限元分析 总被引:7,自引:0,他引:7
利用柯林斯公式和边界有限元方法,将方形球面镜腔的衍射积分方程转化为矩阵方程,并对高斯反射率方形平凹腔的模场分布进行了数值计算。研究结果表明,高斯反射率方形平凹腔具有较好的选模性能,可以应用于高功率激光器以获得高质量的激光光束。 相似文献
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推导了变反射率镜激光谐振腔输出光束的传输特性,求得了其光斑大小W(z),并对结果进行了分析。 相似文献
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为了研究激光在高斯镜平凸非稳腔中的模式和相位特征,在SIEGMAN分析多元件非稳腔的理论基础上,采用有限元数值方法计算耦合输出镜镜面反射率为高斯分布的圆镜平凸非稳腔本征模场分布。将光场在腔内一次往返的ABCD系数代入惠更斯-基尔霍夫衍射积分方程,可以写出光场往返一次的衍射积分方程。将镜面分割成若干个等宽圆环,把衍射积分方程转化成矩阵相乘形式,经过数值计算,得到理想空腔和非共轴空腔优先起振的光场本征模式分布结果与相位特性。计算结果表明,当合适选择输出镜半径与高斯反射率分布,可以得到光斑半径为0.3cm的基模高斯光束输出,此计算结果与实验结果相符。同时也讨论了耦合输出镜对光束质量的影响。 相似文献
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利用衍射积分公式和自再现原理,将含孔光阑的圆镜对称腔横模满足的衍射积分方程分解为有限和矩阵方程,并利用求解矩阵本征值和本征向量的方法对该腔横模场分布进行计算。结果证明,孔径光阑的位置和尺寸直接影响激光输出模式和花样。 相似文献
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新型板条激光器的离轴混合腔模场计算 总被引:1,自引:0,他引:1
报道了一种新型双板条离轴混合腔激光器。这种激光器结构通过改变传统的冷却方式和采用特殊的谐振腔设计,将使从第一块介质板条高温一侧出射的激光对称地进入另一块板条的低温一侧,从而可对由于温度分布不均匀造成的波面畸变进行一定程度的自校正,减少热效应的影响,可望提高激光器的输出功率和光束质量。利用快速傅里叶变换(FFT)对这种激光器的近场、远场以及相位等模场特性进行了数值计算。分析了波面畸变对输出光束质量的影响,并与常规双板条激光器进行了比较,结果表明这种新型双板条离轴混合腔激光器可以实现一定程度的波面畸变自补偿,从而获得更好的输出光束质量。 相似文献
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不同夹持方式下不同高反膜系腔镜的热形变分析 总被引:1,自引:0,他引:1
在研究高功率激光辐照下激光器腔镜表面热形变分布时通常会忽略其表面镀有的高反射膜系。利用有限元分析软件ANSYS比较了特定激光辐照(吸收功率250W,外环半径4 cm、内环半径2 cm的同轴环形光束,30s)下的高反腔镜在不同夹持方式下的热形变分布,同时考虑了腔镜表面镀有的两种不同高反膜系及膜系中的驻波场的影响,并与通常忽略膜系的情况进行了对比分析。研究表明,采用压圈法时,三种情况下热形变分布的差异相对较小;采用压板法时,三者形变分布产生了明显的差异,镜面中心可能上凸、下凹或者平缓;采用三点法时,尽管镜面中心热形变分布较为平缓,但在环状光束辐照区域内三者仍有明显差异。因此,膜系内驻波场对腔镜热形变分布的影响不能轻易忽略。 相似文献
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在准光技术的研究和应用中,利用解析公式设计准光系统具有方便快捷的优点。采用解析公式设计透镜和椭球反射镜组成的准光系统都得到与实际吻合的良好结果。但在使用解析公式计算抛物反射面对高斯束的变换特性时存在较大误差,不满足设计抛物面组成的准光系统的要求。为解决此问题,在Ka波段利用CST 全波分析软件对高斯束经抛物面镜的变换特性进行大量仿真并进行相关的数据处理,对经典解析公式进行了校正。校正后的公式对于在Ka波段和W波段的高斯束斜入射抛物面镜问题上的计算结果与全波仿真结果有较好吻合,可以用于设计相关准光系统,同时也消除了使用全波仿真软件带来的耗时长及占用计算机空间大等问题。 相似文献
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高斯光束经波长级圆孔衍射的轴上光强特性 总被引:9,自引:1,他引:9
基于横截面上精确表述的光强和精确的衍射场公式 ,对高斯光束经波长级圆孔衍射的轴上光强特性进行了研究。结果表明 ,高斯衍射光束的轴上光强特性取决于初始高斯半宽度w0 和波长级圆孔的孔径R。对于w0 /R≥ 1的高斯衍射光束 ,轴上光强存在的极值个数和出现的位置仅由比值m=2R/λ决定 ,最大的轴上光强均出现在N =R2 / (λz) =1的地方 ;至于轴上光强极值的峰和谷明显与否 ,取决于w0 /R的比值 ,比值越大 ,轴上光强极值的峰和谷就越明显。当w0 /R的比值足够大时 ,就趋向于平面波入射时的情形。而对于w0 /R<1的这一类高斯衍射光束 ,轴上光强存在特定的演化规律 :随着初始高斯半宽度的减小 ,轴上光强极值个数逐步减少直至全部消失。 相似文献
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为了对控制光束传播的质量提供理论依据,采用光束相干-偏振矩阵理论中柯林斯公式,对高斯谢尔模型光束经光阑衍射后的轴向偏振特性进行了理论研究和数值分析.结果表明,由于光阑衍射,使得高斯谢尔模型光束的偏振出现非均匀分布,光束偏振度沿轴向出现振荡现象,并且随着光阑截断参数的减小、光束空间相干长度的增大以及传输距离的增大,振荡逐渐增强.相比之下,光束在自由空间沿轴向传输时,在近场区偏振度分布均匀,随着传输距离的增大、空间相干长度的减小,偏振度沿轴向分布逐渐增大.利用光阑可对部分相干光的轴向偏振传输特性进行控制,对实际应用有重要的参考价值. 相似文献
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