热透镜显像现象研究

本文报导了弱探测光在热透镜介质中传播时出现的一种光感应现象。实验研究了探测光出射光斑中的暗斑与介质中热透镜的对应关系，并分析了该现象产生的机理。     

三向侧面泵浦固体激光器中热透镜的研究

本文理论分析侧面泵浦固体激光器热透镜效应，详细讨论介质中泵浦光分布和温度梯度分布，提供了热透镜的数值解法。实验研究三向侧面泵浦固体激光器的热透镜，所测实验结果与数值计算结果相吻合。该数值方法为DPL的谐振腔设计提供有效途径。     

光学谐振腔的图解设计方法(二)

在实际激光器中,我们不能不考虑腔内激活介质对高斯光束传播的影响。我们知道,腔内激活介质,在光泵或放电的作用下,都将不可避免地产生其间温度分布的不均匀性,或介质密度的不均匀性,由此引起介质内折射系数的不均匀分布。这时,激活介质将起一种类似于透镜的作用,因而影响腔内高斯束传播的特性和输出光束的特性。这种现象通常叫做热透镜效应。     

连续波500 W全固态Nd:YAG激光器研究

研制了全国产化全固态半导体激光器(LD)抽运模块，Nd：YAG激光输出功率达500W。介绍了优化抽运模块结构参数的程度。从增益分布特性等方面，介绍了研究其输入-输出功率特性的实验装置，随着抽运功率的增加，Nd：YAG激光输出以斜率效率47％线性增加，最大输出功率达到575W，光-光转换效率达26．1％。采用He-Ne激光探测法实验测量了该抽运模块中的热透镜效应。通过测量热焦距，分析了其热透镜效应：热透镜焦距与抽运功率成反比，抽运功率很小时，热焦距大，热透镜效应很小，被Nd；YAG棒的修凹面补偿，所以此时热焦距较大，热效应不显著。随着抽运功率的增大，热焦距减小，热透镜效应越来越显著。     

激光二极管端面抽运固体激光器的热效应和热透镜焦距测量

激光二极管(LD)端面抽运固体激光器的热效应是影响激光输出特性和系统综合性能的重要因素,因此准确的热透镜焦距测量是谐振腔设计的重要前提。从热传导方程入手,计算了LD端面抽运晶体的温度梯度分布,求出探测光束经过晶体后的相位差分布,通过傅里叶变换得到探测光的夫琅禾费衍射图样。基于上述理论模型,提出了一种利用探测光的夫琅禾费衍射图样测量热透镜焦距的新方法,可实时在线测量。由夫琅禾费衍射图样求出光程差,进而由光程差可求出激光晶体的热透镜焦距。实验测量了激光晶体的热透镜焦距,并与非稳腔法实验数据进行对比,证明了这种方法的可行性。     

脉冲高功率激光形成的热透镜对激光束传输的影响

利用脉冲TEA CO_2激光器作为高功率强激光光源,在雾中及吸收气体中进行了非线性热畸变透镜对聚焦和准直激光束(He-Ne)传输影响的实验研究,测定了中心光强受热透镜作用所产生的时序变化。实验结果表明,高功率强激光在吸收介质中形成的热畸变透镜对聚焦光     

机载测深激光雷达千赫兹全固态激光器设计及特性研究

将千赫兹高功率全固态Nd：YAG激光器的增益介质当作厚透镜处理，使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。采用多条半导体激光列阵侧向紧凑抽运结构设计，提高了增益介质光抽运的均匀性。根据实际抽运功率，通过模拟计算，设计了平凸非稳腔。选择的凸面全反镜的最佳曲率半径有效地补偿了增益介质热透镜效应，激光器实现了动态稳腔运转，激光脉冲能量输出斜度效率大于13％，光束发散角优于1.3mrad。     

无透镜瞬态光栅外差检测光学技术

光学检测中的瞬态光栅法被材料学家们用于测量和观察分子和晶格振动、声波、热散射、分子散射以及其它一些有趣的现象。在瞬时光栅外差检测法中,激光束被一个普通相位板一分为二:泵浦光和探测光。泵浦光在检测样品中干涉形成光栅,探测光则在样品中衍射,所产生的强度决定物理数据。但是在过去,这种仪器要求很高精度的光准直,这个方法根本不可能普遍使用。东京大学的研究人员开发了一种简易式瞬态光栅方法,使得这一检测技术更便于使用。在这套无透镜系统中,泵浦光和探测光通过一个二色镜合二为一,然后一起入射到透射光栅,从而在样品中形成干涉,探测光同时被透射光栅和瞬态光栅衍射,两束衍射光一起被检测到。     

非高斯光束脉冲热透镜技术

将非高斯加热光束引入到模式不匹配的脉冲热透镜技术中,描述了非高斯加热光束热透镜技术的优点。实验研究了不同加热光束形状时热透镜信号的振幅和时间特性以及与实验参数的关系。实验结果显示在不同加热光束形状时都可通过使用近场探测构型和优化实验参数如探测距离提高热透镜技术的测量灵敏度,而通过使用远场探测构型则可消除实验参数对材料热性质测量的影响。     

热透镜效应光谱的信噪比

热透镜效应光谱的信噪比陈书潮，林钧锋（厦门大学物理系，厦门３６１００５）（漳州师院物理系，漳州３６３０００）在弱吸收谱线观测中，常需要用很强的人射光，其热效应导致被测介质的折射率变化，形成热透镜，并使光束再聚焦或发散。热透镜光谱就是利用此原理测量介质...     

高平均功率板条状固体激光器的前景

固体激光器的尺寸和平均功率的比例放大受没用的输入泵浦功率的热耗散限制。为排除无用的热,必须冷却基质材料,这样可能在激活介质中产生热梯度和应力。若用棒状晶体,热梯度很快产生有害光效应,然而在板条状晶体中,热梯度只影响次级光束。激光棒的热负载产生光学畸变,从而导致热梯度效应。激活介质变成热透镜。这种透镜效应通常由对负载功率固定而设计的谐振腔补     

利用LiNbO_3Fe晶体光放大作用检测透明介质的畸变

当透明介质中有畸变时，介质均匀部分与畸变部分的透射光经过透镜变换后，在透镜后存在交叠。将ＬｉＮｂＯ３Ｆｅ晶体置于两光交叠处，利用ＬｉＮｂＯ３Ｆｅ晶体光放大作用，可以将透射图案的对比度大大提高，从而实现畸变的检测。此方法十分简便，灵敏度较高     

电磁感应透明的非线性理论

考虑双激发态三能级原子系统，探讨了该系统小电磁感应透明的非线性理论。得到由于探测场非线性项的影响，尽管此时介质对探测光的透明依然存在，但是介质的色散率减小，从而使得探测光在介质中传播时，其群速度变大。     

连续波500W全固态Nd∶YAG激光器研究

研制了全国产化全固态半导体激光器(LD)抽运模块,Nd∶YAG激光输出功率达500W。介绍了优化抽运模 块结构参数的程度。从增益分布特性等方面,介绍了研究其输入 输出功率特性的实验装置,随着抽运功率的增加, Nd∶YAG激光输出以斜率效率47%线性增加,最大输出功率达到575W,光 光转换效率达26.1%。采用He Ne 激光探测法实验测量了该抽运模块中的热透镜效应。通过测量热焦距,分析了其热透镜效应:热透镜焦距与抽运 功率成反比,抽运功率很小时,热焦距大,热透镜效应很小,被Nd∶YAG棒的修凹面补偿,所以此时热焦距较大,热 效应不显著。随着抽运功率的增大,热焦距减小,热透镜效应越来越显著。     

弱吸收测量中共光路表面热透镜系统的参量优化

为了提高热透镜法的测量精度,对表面热透镜法进行了测量技术分析,根据菲涅耳衍射定律和材料的热膨胀特性,建立了共光路表面热透镜测量的理论模型。利用该模型,分析了抽运光的能量大小,抽运光束和探测光束相对光斑大小,两光束相对偏移,测量时刻选择以及定标样品的选择等因素对测量现象和结果的影响。通过分析得到测量系统的一组最佳参量配置。分析表明,在设计测量系统时,应考虑定标样品的吸收特性。定标样品的选择原则是:在光热信号与吸收率的关系中,它与被测样品应处于同一个线性变化范围。     

激光二极管抽运的激光器热透镜效应的研究

用激光二极管经光纤耦合和 GRIN透镜聚焦后抽运 Nd3 :YAG激光器 ,用非稳腔方法测量了 Nd3 :YAG晶体的等效热透镜焦距 ;同时 ,对描述热透镜效应的理论模型进行适当补充 ,使之适合于激活介质中抽运光半径随位值变化的情况 ,所得理论结果与实验结果随抽运功率的变化趋势相一致 ,同时二者也存在一定差距 ;分析了理论结果与实验结果存在差距的原因     

非均匀抽运Nd^3＋：YAG激光棒的热透镜效应

YAG捧的热感应透镜效应是该类激光器的一种重要现象，研究此效应对改善激光束发散度、输出稳定性、教光模式等有一定的意义。鉴于国内对瞬时热建镜效应研究尚少，在文献的基础上，本之计算和比较了非均匀抽运条件TYAG棒的热透镜效应，并给出几种常用的补偿方法。     

偏振变换法测量固体激光器的动态热焦距

为了精确测量激光晶体的动态热焦距,提出了一种指示光偏振变换测量方法。基于几何光学成像理论,建立了热透镜动态热焦距的表达式。将准直的指示光往返两次通过具有热透镜效应的激光晶体,利用偏振变换的方法使测量光束有效的从光路中分离出来,采用CCD相机对被测光束进行探测。搭建了激光晶体的动态热焦距的实验测量装置,分别测量了端面泵浦和侧面泵浦两种工作状态激光晶体的动态热焦距,最后分析了实验测量的误差。结果表明:利用指示光偏振变换法测量激光晶体的热焦距,测量误差仅为0.8 mm,能够满足激光器谐振腔设计要求。     

光热相敏检测技术

光热相敏检测技术唐志列，梁瑞生，黄佐华，司徒达（华南师范大学物理系广州５１０６３１）基于光热效应发展起来的各种光谱技术如光声光谱、热透镜光谱、光热偏转技术等具有极高的探测灵敏度，已广泛应用于各种物质的光谱测量、弱吸收系数的测定、痕量分析、材料的光学性...     

利用激光诱导的热透镜效应测量弱吸收

介绍一种使用OMA系统,利用热透镜效应来测量样品弱吸收的新方法。采用一束功率稳定的He-Ne激光作为探测光,另一束1.06μm的脉冲激光作为加热光。两束光共轴通过样品。用一台OMA系统检测探针光的光强空间分布。由于热透镜效应,在样品被加热后,探针光在探测靶面上的光强空间分布发生了变化。探针光强度分布可由下式表示: