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。     

非稳腔激光光束质量的评价的几个问题

本文讨论了研究光束质量的目的意义，认为测量光束质量的实质，是在能量守恒前提下，确定光束的传输方程，分析了虚共焦非稳腔环孔激光 远场衍射特性，环孔衍射产生的中心亮斑比同样孔径的圆孔衍射中心亮斑细小，但强度低。环孔越窄，中心亮斑越细小，强度越低，大部分能量都分散到侧瓣上去，能量集中度下降，远场发散角增大。     

测量激光器光束强度分布和发散角的新方法

我们采用光纤技术进行空序→时序变换的方法,能实时显示相对光强分布曲线。如果激光器的谐振腔输出的光束是TEM_(00)模,采用该法在示波器上就能实时显示出高斯曲线的全貌,可以很方便的测出激光光束的半宽度和远场发散角。该方法是定量研究激光器横模模式的新方法。     

非稳腔的热稳定性分析

本文以非稳腔的放大率为特征量,讨论了非稳腔的热稳问题,求出了非稳腔热稳条件的解析解。     

非稳腔的远场光强分布和光束质量

在对远场光强分布分析的基础上,对非稳腔的光束质量作了详细研究。证明了当遮拦比ε→1时,其远场光强是零阶贝塞尔光束分布。对数值计算结果的物理分析表明:用“桶中功率”曲线是评价非稳腔远场光束质量适用的方法。同时,也指出了这种方法的不足之处。     

非稳腔激光光束质量评价的几个问题

本文讨论了研究光束质量的目的意义，认为测量光束质量的实质，是在能量守恒前提下，确定光束的传输方程。分析了虚共焦非稳腔环孔激光束的远场衍射特性，环孔衍射产生的中心亮斑比同样孔径的圆孔衍射中心亮斑细小，但强度低。环孔越窄，中心亮斑越细小，强度越低，大部分能量都分散到侧瓣上去，能量集中度下降，远场发散角增大。用能量含量百分比定义光束束宽不符合传输方程，环孔光束远场衍射的强度分布二阶矩不收敛，因此用β和Ｍ２衡量这种虚共焦非稳腔的光束质量都存在一些基本困难。顺便讨论了所谓无衍射光束和超衍射极限光束。最后也讨论了非稳腔激光光束质量评价的可能解决方法。     

高能非稳腔激光器光束质量评价的探讨

探讨了一种评价高能非稳腔激光器光束质量的方法，对其定义、测量及物理意义作了说明和解释。     

非傍轴旋转对称拉盖尔-高斯光束的远场发散角

基于功率密度的二阶矩方法,推导出了非傍轴旋转对称拉盖尔-高斯(LG)光束远场发散角的解析公式,并表示为伽玛函数的幂级数求和形式。计算结果表明,当初始束腰宽度和波长之比w0/λ趋于0时,对任意非傍轴旋转对称LG光束,远场发散角趋于渐近值63.435°,与阶数无关。对于p=0的特例,则退化为非傍轴高斯光束的结果。     

虚共焦非稳腔束散角的研究

在放电泵浦ＸｅＣｌ准分子激光器上，对放大率Ｍ从１．８０到２０．５６共六种虚共焦非稳腔在放电电压为２０ｋＶ下的水平，竖直方向的束散角θ１１ＭθＭ进行了系统的实验研究，并从理论上计算了本实验条件的衍射极限ＤＬ１１Ｍ，ＤＬＭ。     

TEA CO2激光器同轴非稳腔光束质量

TEA CO2激光器作为推进系统的理想新能源之一,在提高单脉冲能量的同时,为了保证远距离传输效率,必须对其光束质量提出适当要求。通过漫反射法及分光束法精确测量了1Hz下TEA CO2激光器在平-凹型稳定腔和改进的带有涡流管冷却系统的同轴非稳腔的光束发散角,在得到稳腔β=12.53的情况下,采用改进后的同轴非稳腔,β=3.28,且单脉冲能量损失很少。这一结果对继续研制激光推进系统中大体积高能TEA CO2激光器是很有帮助的。     

多棒串接固体激光器输出光束发散角的研究

分析了输出耦合镜和热透镜效应对激光器输出高斯光束发散角的影响.首先对等间距腔型和对称腔型双棒串接固体激光器输出高斯光束的发散角进行了比较,然后分别计算和讨论了单棒、双棒和三棒对称腔型固体激光器输出多模高斯光束发散角与热焦距的关系.     

光束发散角对星载激光测高仪森林回波的影响

植被树高是生物量评估和森林生态监测的重要参数,但是大区域的植被树高数据获取困难.由大光斑星载激光测高系统森林回波可反演大区域植被树高,然而大坡度山区的植被和地面回波混叠严重,难以准确提取波形参数反演植被树高.为此建立森林目标回波的解析模型,推导出从混叠回波中分离植被和地面回波的必要条件,指出导致回波混叠的因素除了目标粗糙度和坡度,还有发射脉冲的发散角.分析了地表粗糙度和地形坡度对植被冠层回波的展宽效应及其对波形分解的影响,通过比较实测GLAS波形和仿真回波波形,验证了压缩光束发散角可降低森林回波对大坡度地形的敏感性.对于卫星轨道高度在500~600 km之间时,激光测高仪光束发散角一般在40~60μrad,更有利于森林植被树高的反演.所得结论为提高大坡度山地森林树高反演精度,从星载激光测高仪的系统设计角度提供了有意义的参考.     

大孔耦合输出的虚共焦非稳腔的研究

本文提出了一种新颖的、应用于高功率激光器的复合谐振腔——大孔耦合输出的虚共焦非稳腔。对这种腔的设计作了细致的分析,并给出设计方法。同时对该腔的激光模式进行了理论和实验研究,理论和实验结果相吻合。输出的最大激光功率为750w,相应的光电转换效率为8.0％,输出激光的远场发散角为1.73mrad。     

自由空间光通信链路最优束散角分析

讨论了FSO通信系统链路最优束散角问题。由空间光通信链路方程得出,减小束散角会增大通信链路裕量。在未对准误差情况下,深入分析偏移角、束散角与链路裕量之间的关系;假设未对准损耗是链路裕量的唯一影响因素的条件下,通过推导得出最大偏移角表达式,当未对准(偏移)角度取得最大值时对应的便是最优束散角。由仿真分析可知,偏移角度的增大导致系统接收光功率减小;对于该系统光束束散角处于1.6 mrad时便是最优束散角。该部分内容研究为对星地的上行和下行通信链路功率计算提供了理论支撑。     

半导体激光器远场发散角的近似计算

从半导体激光器的单模工作条件出发,提出一个远场发散角的近似公式。比较用此近似公式计算结果与数值计算、二阶矩近似计算的结果发现,在半导体实际应用中的波导层范围,该公式能减少计算难度,同时能够满足精度要求。     

高斯反射谐振腔的非稳条件

本文由光学谐振腔的衍射理论求出了圆形球面ＧＲＭ腔的模式，并在此基础上导出了ＧＲＭ腔的非稳条件．     

放电泵浦XeCl准分子激光器虚共焦非稳腔性能的实验研究

在放电泵浦ＸｅＣｌ准分子激光器上，对放大率Ｍ从１．８０到２０．５６共十一种虚共焦非稳腔的光束水平、竖直方向发散角θ∥，θ⊥，能量Ｅ，近场光强Ｉｏｕｔ及远场功率密度ρ在不同泵浦速率下随Ｍ的变化关系进行系统的实验研究。     

一种基于捕获跟踪策略的光束发散角分析方法

根据捕获跟踪策略和激光检测理论，给出了直接探测情况下最佳光束发散角的表示式。利用这一表示式，分析了背景光功率和探测器暗电流效光功率对系统性能的影响，为大气激光通信系统中激光光束发散角的设计提供了参考依据。