90/10刀口法测量高斯激光光束束腰的两种计算方法

激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是衡量激光器性能的重要参数.本文利用90/10刀口法测量高斯激光光斑尺寸及光束束腰尺寸,给出了两种计算方法,克服了传统方法过程繁杂的缺点,精度高、效率高,操作简单.     

复变量双曲余弦平方-高斯光束的束腰宽度及其位置

本文引入了近轴近似下波动方程的解—复变量双曲余弦平方 -高斯光束 ,该光束与双曲余弦函数项相关的参数为复数。本文主要对复变量双曲余弦平方 -高斯光束的基本特性进行了研究。由Collins公式出发推导出了光束通过近轴ABCD光学系统传输时的场分布函数。基于二阶矩定义 ,导出了光斑尺寸的解析表达式 ,并得到了该光束在自由空间传输时束腰宽度及其位置的解析式。最后对所得结果进行了数值计算和分析。     

刀口法测量高斯光束光斑尺寸的重新认识

文中对刀口法测量高斯光束斑直径时，通常多用能量比值86.5%所对应的位置作为光斑直径，但在一维测量情况下不能用这一数值，通过理论计算，导出了新的数值为95.4%。     

高斯光束聚焦光学系统研究

研究了高斯激光经过失调望远镜系统聚焦的特点。通过改变失调望远镜系统两透镜间距获得不同距离处的小光斑,推导出了它们之间的关系式,为聚焦参数的计算提供了方便的计算依据。分析了工程应用中应考虑的失调望远镜系统的装配尺寸的限制和装调误差影响等问题,提出了在确定的聚焦要求下,选择聚焦光学系统参数的方法。     

由细菌视紫红质测定高斯光束的束腰位置

介绍并测量了细菌视紫红质(bR)的透过光强随入射光强的变化特性,并提出利用bR的非线性透过特性测定高斯光束的束腰位置,测量结果与利用已知的高斯光束参数所计算的结果相一致。     

靶面激光光斑尺寸原位测量的研究

提供了一种简便易行的靶面激光光斑尺寸原位测量的方法。从高斯光束的横向光强分布特性出发,建立了激光烧蚀斑半径与辐照激光能量、光斑尺寸、烧蚀阈值间的关系式,模拟分析发现辐照激光光斑尺寸对烧蚀斑半径随辐照能量变化曲线有较大影响。对于脉宽为2 ms,波长为1064 nm的激光,实验测量了不同能量激光辐照下相纸烧蚀斑半径,并用推导出的关系式拟合测量数据,获得了靶面处光斑尺寸和样品烧蚀阈值。同时,也测量了不同位置处的光斑尺寸和样品烧蚀阈值,对高斯光束束腰位置和样品烧蚀阈值的光斑尺寸效应进行了验证。研究结果表明该技术结果可靠,简单高效。该技术可以为高能激光与固体物质相互作用的基础研究和激光加工等应用领域中实现简单方便地测量靶面光斑尺寸提供帮助。     

大功率激光光束光斑参数的测量

本文针对激光加工大功率激光光束光斑质量诊断的要求,对热电探测器的响应时间、增益和信噪进行了分析,设计了一种新的光电转换电路,实现了对大功率激光功率分布的检测。此光电转换电路适于采用热释电探测器需快速响应。     

厄米-双曲余弦-高斯光束的束腰宽度

从二阶矩定义出发,推导出了厄米双曲余弦高斯光束束腰宽度的解析表达式,作为特例给出了厄米余弦高斯光束、双曲余弦高斯光束、余弦高斯光束及厄米高斯光束束腰宽度的表达式;进行了数值计算及分析。     

刀口法测量高斯光束光斑半径研究

根据高斯光束光强分布公式,讨论了P（x）%/（1-P（x)%)为任意值时,高斯光束光斑半径与刀口-光斑中心距比值及相应的光斑半径的测量误差;根据理论分析结果,在P(x)%为不同值条件下,对基模高斯光束光斑半径进行了实验测量,实验结果与理论分析符合较好。     

基于数学分析的高斯光束光斑半径测量方法

采用光阑法和光点法测量高斯光束光斑半径时,未对光斑图像进行增强处理,导致测量精准度较低,为了解决该问题,提出了基于数学分析的高斯光束光斑半径测量方法研究。根据高斯光束瞬时辐射照度示意图,求解电场振幅和辐照度时域平均值,从而得到高斯光束光强分布情况。依据分析结果采用数学分析法建立光斑几何模型,重构多维度数据,将重构数据块映射到一个新的坐标系之中,使数据差异性达到最大,并增强处理光斑图像。参考光斑图像增强结果获取光斑边缘特征中的最佳特征点,使用最小二乘法进行边缘拟合,以此来提高拟合精准度,最终完成对高斯光束光斑半径的测量。通过实验结果表明,该方法测量误差最大为230μm,最小为20μm,相比于其他两种测量方法来说测量结果较为精准,充分验证了该方法的可行性与优势性。     

平面近场测试高斯波束束腰半径的方法

高斯波束理论广泛应用于准光学、毫米波领域,束腰半径作为高斯波束最重要的参数,在工程应用中具有重要价值,有必要对其进行精确测量。提出了一种基于平面近场测试高斯波束束腰半径的方法,对准光学、毫米波装置的出射波束进行平面近场测试,根据采集的近场数据,反演远场方向图计算出束腰半径大小。进一步对近场电场数据进行高斯函数拟合及后处理,并利用高斯波束传输理论计算出束腰半径位置。本方法完全借用平面近场测试条件,通用性好,特别是解决了大口径装置束腰半径难以测试的难题。     

直角刀口法测量激光光束质量

针对当前几种主要的激光光束质量检测方法的优点和不足,本文提出了一种改进的测量激光能量分布的方法.并根据该方法的特点设计了一种先对模拟信号差分后再进行A/D转换的测量电路方案.使用MATLAB对该方法和方案进行仿真分析,证明了该方法能准确还原复杂的能量分布图形和该测量电路能有效提高测量精度.     

焦点刀口法测量巨脉冲激光的光束发散角

本文介绍了焦点刀口法测量光束发散角的原理,并且实际测出了BBO晶体腔内倍频的灯泵Cr:LiSAF巨脉冲激光器的输出光束的远场发散角。     

非傍轴高斯激光束电磁场研究

采用Weniger变换法消除了Lax级数场的发散性.获得收敛的Weniger变换场(WTF).通过与严格满足麦克斯韦方程组的数值电磁场相比较,比较了不同聚焦尺寸下Weniger变换场和复源点球面波场(CSPSWF)的准确性.计算结果表明,当光束聚焦半径大于2.23倍波长时,两者是一致的,而当光束聚焦到更小尺寸时,Wen...     

用大像元CMOS线阵光电探测器和插值法测量激光光斑中心位置

探讨了用大像元 (0 .8mm)CMOS线阵光电探测器确定激光光斑中心位置的插值方法 ,并对插值误差进行了理论分析和实验验证。采用线性插值可使测量分辨率提高 10倍以上。通过实测两种激光准直中光斑中心位置的漂移 ,验证了该探测器及插值方法的实用性。     

测量激光束横模结构的方法研究

分析了根据激光场强度相对分布计算激光束横模结构的方法,根据分析结果设计了利用光场分布测量激光束横模结构的实验方法。对所设计的方法进行了仿真验证,同时通过具体实验,对一款调Q激光二极管抽运固体激光器(DPL)的激光束横模结构进行了测量。实验中,在不知道谐振腔参数的情况下,根据设计的方法测量了激光束的各阶横模比例。以测量出的横模比例为基础,理论上重构出激光束,该光束和实际光束的空间传输过程基本吻合。     

高斯激光束焦点的强度分布特性

本文提出了一种确定高斯激光束焦点的性质，包括腰半径，位置以及强度分布的普遍方法。对在激光平面内，照明面积作为强度的函数进行了分析，这些结论在确定激光粒子计数器的光学采样体积方面是重要的。