高斯光束的判别和测量

提出一种判别和测量高斯光束的新方法。在截面内对任意等距四点采光测量,就可判别和测量此高斯光束。     

一种朗琴尺型激光光束参量测量仪

针对气体激光器细光束的尺寸参数的工业测量和质量控制，提出一种朗琴栅尺扫描ＴＥＭ００基模高斯激光光束的测量分析仪。所研制的仪器可以测量分析光斑１／ｅ２直径、横场分布和调制对比度等光束参数，特别是可以在近场测定１／ｅ２光束远场发散角。描述了该仪器的基本原理、结构及测量结果。     

一种判别和测量高斯光束的光纤传感器

本文介绍一种新型光纤传感器。这种光纤传感器和微型计算机配合使用,可对高斯光束进行方便、准确的判别和测量。     

不同透过率光束对Z-扫描灵敏度的影响

阐述了不同透射率的入射光束对Z-扫描测量灵敏度的影响,实验给出了不同孔径的小孔截取高斯光束改变Z-扫描测量灵敏度,采用数值模拟的方法分析了实验通常得到的高斯、高斯贝塞尔和爱里斑3种入射光束小孔截取对其测量灵敏度的影响。对于由小孔截取的高斯-贝塞尔光束,随着调制参数β的增加其灵敏度下降。与帽顶光束比较发现,3种入射光束中,随着小孔透过率的增加入射光束的Z-扫描测量灵敏度下降,由小孔所截的高斯-贝塞尔光束的灵敏度高,其次是所截的高斯光束,所截的爱里斑光束最低。这说明,在Z-扫描测量时可以通过调节小孔的孔径提高其灵敏度。     

激光云粒子成像探测仪研制

为了研究云粒子微观特性, 采用激光成像技术、高斯光束匀化处理技术、高分辨率阵列探测器以及图像抽帧还原算法, 研制出激光云粒子成像仪。通过地面模拟测量及实际飞行试验, 对仪器性能进行了测试。结果表明, 研制仪器可实现对25 μm~1550 μm云粒子的成像, 分辨率为25 μm, 粒径测量误差小于9.5%;实测的冰晶粒子形态符合云粒子自然分布规律, 粒子尺度谱符合指数分布, 决定系数在0.58~0.97之间。该研制仪器可为云降水微物理研究提供基础观测数据。     

面阵CCD激光束参量测量系统及其实验研究

采用面阵CCD探测器测量连续和脉冲激光器空间光束的技术，研制了一套高精度激光参量测量系统。测量了激光二极管连续抽运输出波长为1064nm的固体模式发生器产生的不同阶次厄米-高斯光束和脉宽10ns调Q灯抽运固体激光器的光束参量，分析对比了模式发生器输出光束的理论值和实验测量结果，证明了该系统测量精度优于5％，讨论了测量系统中各种因素对光束参量测量结果的影响。     

离轴高斯光束经一阶光学系统的变换

本文定量分析了离轴高斯光束经一阶光学系统的变换,表明出射光束是偏心高斯光束,得出了出射光束参数与入射光束参数及光学系统参数间关系。     

用刀口扫描法快速测定高斯光束的斑点尺寸

用刀口扫描法测定高斯光束的方向性具有快速简单等优点,而且是直接测量,能测定微米范围的高斯光束,在高斯光束的研究中非常有用.     

刀口法测量拉盖尔-高斯涡旋光斑的理论与实验研究

拉盖尔-高斯(LG0l)涡旋光束携带光轨道角动量,提供了额外复用自由度,可以极大提高光通信容量,实现该涡旋光束光斑半径的精确测量对其应用具有重要意义.刀口法由于廉价、方便、精度高、适用于较大功率的测量等优势,是测量光斑尺寸及束腰尺寸的理想方法.然而,以往刀口法的研究主要集中在基横模高斯光束上,尚缺少关于刀口法对LG0l涡旋光斑的测量研究.本文对基于刀口法的LG0l涡旋光斑尺寸测量进行了详细地理论分析和实验研究.理论分析中给出了刀口法测量LG0l涡旋光束的原理;实验上将螺旋相位板对基模高斯光束调制后产生的光束当作LG0l涡旋光束的近似,并采用刀口法测量了该LG0l(l=0,1和2)涡旋光的光斑;借助Mathematica程序数值拟合了实验测量的横向光场强度分布结果,得到了不同LG0l涡旋光束的光斑半径.根据光斑半径的特点可得出:经低涡旋阶数的螺旋相位板调制之后,基模高斯光束可变为相应涡旋阶数的LG0l涡旋光束,变换前后光斑半径基本保持不变.     

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。     

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。     

测量高斯光束径向强度分布及束径的新方法

本文提出了一种测量高斯激光束径向强度分布及束径的新方法。在截面内对任意等距三点采光测量,就可求得此光束的径向强度分布及束径。     

高斯光束经径向梯度折射率透镜的变换特性

本文导出高斯光束经径向梯度折射率透镜的正确变换公式,深入分析变换特性,以探讨对激光仪器设计有实用价值的规律。     

稳腔固体激光器运转时热透镜焦距的测量

给出一测量激光二极管 (LD)端面抽运固体激光器稳态运转时腔内激活介质热透镜焦距的简便方法。采用混合模类高斯光束描述激光器输出镜后的光场分布 ,通过一狭缝在不同位置横向扫描光场来测得光束的光斑尺寸和描述光束的质量因子M2 ,根据混合模类高斯光束传播规律推导出光束的束腰及在相同激光器参数下对应的基模高斯光束束腰的大小 ,由此利用稳定谐振腔标准传输矩阵理论可得到相应的激光介质的热透镜焦距。基于上述测量原理 ,对LD端面抽运Nd∶YVO4 固体激光器热透镜焦距进行了测量 ,实验结果和理论分析相符。     

激光器

0101915散斑位移法测量激光高斯光束的空问分布[刊]/张增明//强激光与粒子束.—2000,12(2),—141～144(D)提出一种测量激光高斯光束空间分布特征的新方法-散斑位移法。该方法利用光传播的菲涅尔衍射公式和光场的统计规律,给出散斑场光强在散射体位移前后的高斯光束相关函数的表达式。测出相关函数在光路上某一位置的数值,并由此同时求出高斯光束的束腰位置和大小。参11     

Balzers薄膜的激光损伤测试

随着高功率激光器应用范围的不断扩大,大功率激光系统的研制在稳步发展。在这种系统中,必要的介质镀膜是易损伤部分。对光学设计和使用者来说,了解这种镀膜损伤阈值是关键。本文叙述Berne大学进行测量的实验装置和程序。估算了假设为高斯光束分布测量的偏差所产生的误差。     

拉盖尔-高斯光束经单缝后的光强分布和螺旋谱

根据菲涅耳衍射积分,研究了拉盖尔-高斯光束经过单缝衍射后的光强分布,发现拉盖尔-高斯光束经过单缝后衍射条纹会出现空心和发生弯曲,并与实验结果进行了比较.研究了拉盖尔-高斯光束经过单缝后的螺旋谱,发现单缝的存在会使螺旋谱展宽.给出了拉盖尔-高斯光束经过单缝衍射后的相位分布.研究结果可用于涡旋光束拓扑电荷数的测量.     

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。     

椭圆高斯光束的准直

本文根据椭圆高斯光束的传输特性,推导了椭圆高斯光束经光学系统后其远场发散角的表达式;分析了椭圆高斯光束的准直的特点;给出了使其准直效果最佳时光学系统的放置位置;并与圆高斯光束进行了比较。     

CCD高斯光束监测仪

CCD高斯光束监测仪是测定激光束和其他光束截面某一方向上光能量分布的设备。 它可以测定激光束近光场和远光场能量分布、光束发散角,通过示波器显示,能获得较直观的激光束模式分布曲线。并且对于光束瞬态光能量分布,小截面弱光强的光束能量分布也能得到很好的测量效果。 仪器由探测头和电源驱动器组成,探测头能用手旋转,因此,通过测定其他方向的光强,能观察整个截面的能量分布。