高斯型变反射率圆镜平凹腔本征模场的矩阵分析

利用柱坐标下的柯林斯公式 ,将圆镜平凹腔的衍射积分方程转化为矩阵方程 ,并对平面镜反射率呈高斯分布的圆镜平凹腔的模场分布进行了数值分析 ,结果证明平面镜反射率呈高斯分布的圆镜平凹腔具有良好的选模性能。     

高斯输出镜对平凹腔模式影响研究

运用边界元法数值计算了平凹谐振腔具有高斯反射镜情况下的场强分布和相位分布,考察了高斯反射镜谐振腔的模鉴别规律和增大模半径的规律.高斯反射率镜平凹腔可扩大模式本征值差,具有模鉴别能力,中心反射率大小对选模能力也有影响,但对基模半径无影响.同时,高斯镜具有对输出光束整形的功能.     

高斯反射平凹二维腔横模选择特性的有限阶矩阵分析

本文利用自再现理论,将高斯反射二维腔的衍射积分析方程转化为有限阶国方程,对高斯反射平凹二维腔的横模选择特性进行数值分析,研究结果表明,高斯反射平凹二维腔选横模的性能优越,可应用于大功率激光器,从而为激光材料表面处理提供优质的激光光束。     

高斯镜平凸非稳腔本征模场的有限元数值计算

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。     

横向激励kW级CO_2激光器输出模式分布的数值计算

对圆镜平—凹稳定腔研究表明:用高斯—拉盖尔分布作Fox-Li选代法初始分布,可计算菲涅尔数更大的腔模分布;无论基模还是高阶模,当菲涅尔数大于某一值N_L后,可用标准的高斯—拉盖尔分布描述圆反射镜共焦腔模的场分布。     

变反射率镜非稳腔Φ20mm口径Nd：glass激光器研究

详细分析了高斯变反射率镜非稳腔的腔模和输出特性，给出了各阶横模的解析表达式。采用高质量的高斯变反射率镜在Φ２０ｍｍ大口径Ｎｄ：ｇａｌｓｓ激光介质上实验研究了这种腔的输出特性，获得了１０Ｊ级发散全角为０．１８ｍｒａｄ近衍射极限的高强激光束，该发散角只有相应普通非稳腔的１８％，同样泵浦时输出能量约为普通非稳腔的７０％。最后实验研究了这种腔结构的失谐灵敏性．     

GaAs对脉冲Nd:YAG激光器的调Q和锁模

本文分析半导体材料GaAs对1064nm激光的可饱和吸收特性,在闪光灯抽运的平凹腔和平凸腔Nd:YAG激光器中,插入GaAs样品作为调Q器件,实现了激光器的被动调Q运转,分别获得脉冲宽度32.7ns(平凹腔)和30.9ns(平凸腔)的激光脉冲。实验上研究了平凹腔腔长和输出镜透过率对调Q激光输出性能的影响。当平凹腔腔长增加到125cm时,观察到GaAs对1064nm激光的被动锁模。对上述实验结果给予了合理的理论解释。     

几种变反射率腔镜边界衍射光场强度的理论分析与比较

根据边界衍射波理论,对反射率呈高斯类函数(n=2)、抛物类函数(n=1,2)以及线性坡度递减分布的腔镜的边界衍射光场作了分析和比较,结果表明了反射率呈高斯类函数分布的腔镜能更有效地减弱边界衍射光场,获得高质量的准几何光学近似的基模光场。     

相位共轭腔的新问题

本文指出在相位共轭腔中存在如下两个新问题:(1)在由球面镜与相位共轭镜构成的谐振腔中,球面波和高斯光束均是腔的本征模;(2)在由高斯反射率镜与相位共轭镜构成的谐振腔中,球面波和高斯光束均不自洽.     

外腔式双波长喇曼激光器的耦合波理论

为了对基于喇曼晶体的主要喇曼频移模和次级喇曼频移模的外腔式双波长喇曼激光器进行理论分析，采用光场的波动方程和喇曼晶体中振动波的阻尼谐振子波方程推导出了描述基频光、喇曼光1和喇曼光2的耦合波方程组，通过引入归一化参量对耦合波方程组进行了归一化，并数值分析了输出镜反射率和归一化参量对外腔式双波长喇曼激光器性能的影响。结果表明，选择对主要频移模反射率小于0.5且对次级频移模反射率大于0.5的输出镜、两个喇曼振动模的增益系数相差不大的喇曼晶体，适当提高入射基频光的脉冲宽度可以提高次级喇曼频移模的转化效率，可实现有效双波长运转。所提出的归一化耦合波理论可以作为分析外腔式双波长喇曼激光器的辅助工具。     

9C1--Single transverse and longitudinal mode Q-switched ruby laser

Single transverse and longitudinal modes have been observed in the output of a passiveQ-switched ruby laser when two spherical mirrors are used for the resonator. This result has been consistently obtained with several rods, with two sets of mirrors of different radius of curvature, and with a few values of reflectivity of the mirrors which proves that it is typical of a spherical resonator. The saturable absorber is a solution of vanadium phtalocyanine in nitrobenzene. To have a single transverse mode, the mirror alignment and the position of the rod within the cavity is critical. When the laser oscillates in a single mode, the output pulse is very reproducible and the fluctuations of peak amplitude and width of the pulse are less than ∼3 percent. Furthermore, as expected, the output beam has a very good spatial coherence and its divergence approaches the limits set by diffraction. As far as peak output power and width of the pulse, the best results have been obtained with one concave and one convex mirror of ∼ 5-m radius of curvature, one mirror being 99 percent and the other 50 percent reflecting. A pulse of 1 MW peak power and 30 ns half-width has been obtained.     

腔镜倾斜扰动对正支共焦腔输出光束模式的影响

针对激光器出光过程中腔内像差扰动带来的光束质量下降问题,分析了正支共焦腔腔镜倾斜扰动对调腔光模式的影响,采用等效透镜波导法计算了凹、凸腔镜倾斜失调状态下的调腔光模式分布、泽尼克(Zernike)像差系数。同时采用哈特曼-夏克(Hartmann-Shack)波前传感器方法对此进行了实验定量研究,用模式法进行了波前重构。得到了扰动量与泽尼克像差的定量关系。结果表明,凹镜倾斜扰动对腔模的影响大于凸镜,对于大菲涅耳数非稳腔,腔内倾斜扰动量与腔外泽尼克倾斜系数具有良好的线性关系,若对凹、凸腔镜分别施加等量倾斜扰动,带来的腔外泽尼克倾斜系数比率约为光腔放大倍率。且腔模倾斜像差增加的同时还将导致离焦、像散等高阶像差的增大,因此作腔内相位补偿或校正时,应使补偿或校正平面尽可能靠近凹面镜;最后对实际激光束与He-Ne调腔光束的异同作了简要比较。     

高斯反射率镜谐振腔的非稳条件

根据非稳腔的横向放大率和点源位置必须为实数,求出了高斯反射率镜(GRM)谐振腔的非稳条件。并指出高斯反射率镜不可能构成非稳腔。     

1D VRM非轴对称虚共焦腔(Nd，Ce)：YAG板条激光器的实验研究

对(Nd,Ce):YAG板条固体激光器提出了一维变反射率镜(1D VRM)非轴对称虚共焦腔,并与平行平面腔和旋转对称变反射率镜(2D VRM)虚共焦腔等腔型作了实验比较研究。结果表明,1D VRM虚共焦腔适音板条固体激光器, 兼顾输出激光效率和光束质量。     

用快速傅里叶变换法分析超高斯反射镜腔的光场分布

常规非稳腔由于输出耦合镜硬边光阑的衍射效应而影响了激光输出。使用非均匀反射镜，可以起到软边光阑的作用，改善了输出光束的光场分布特性。高斯分布反射镜已经被广泛应用，超高斯分布反射镜的提出是对非均匀反射腔的一大改进。快速傅里叶变换(FFT)方法是计算激光腔光场分布的一种方便快捷的方法，利用快速傅里叶变换方法分析了超高斯反射镜腔的腔内三维光场分布情况，并模拟了热透镜焦距变化时腔内光场分布的变化。然后分别在空腔和考虑热透镜效应的情况下对输出光束的光场分布进行了理论模拟，并讨论了热透镜效应对输出光场分布的影响。     

带RAVI的TEA CO2激光器

本文分析了变反射率稳定腔的优点,将RAVI应用于稳定腔TEA CO2激光器中,改善输出光束的质量.