一种新型的正交棱镜望远镜激光共振腔

本文描述了正交屋脊棱镜-复合全内反射棱镜望远镜腔的特性。实验测得在15pps重复频率下激光输出峰值功率1.3MW,光束远场发散角为0.6mrad,敏感方向最大失调容限角约为1mrad。     

Z型正交波罗棱镜腔的特性研究

使用琼斯矩阵光学,理论分析Z型正交波罗棱镜腔运转特性。在不同波罗棱镜折射率情况下,分析波片方位角与偏振透过率、反射臂的有效反射率、输出臂的耦合反射率以及补偿波罗棱镜相位延迟的波片数关系。使用四阶龙库塔法则结合速率方程,理论分析耦合反射率的改变对调Q脉冲能量和宽度的影响。     

折叠腔失调灵敏度随腔参数的变化

本文讨论了所有元件都失调的折叠腔的失调灵敏度,并用数值计算研究了失调灵敏度随谐振腔参数的变化。     

激光二极管抽运正交波罗棱镜腔光学参量振荡激光器

将正交波罗棱镜谐振腔应用于激光二极管(LD)抽运的光学参量振荡(OPO)激光器,实现了Ⅱ类非临界相位匹配KTP晶体的内腔式光参量振荡,获得了高机械稳定性、高热稳定性和较高光束质量的1.57μm人眼安全激光输出.正交波罗棱镜腔存在腔内振荡光束线偏振运行条件,匀化了内腔OPO的抽运光光场.正交波罗棱镜腔OPO激光器解决了内腔式光参量振荡信号光输出不稳定,以及腔内光功率密度较高容易引起光学损伤等工程应用难题.器件采用热传导冷却半圆柱面LD阵列侧向抽运Nd:YAG抽运几何,在20 Hz运行条件下获得平均脉冲能量86 mJ,脉冲宽度5.4 ns,光束发散角5 mrad.能量稳定性优于±2.5%,光-光转换效率(808 nm→1570 nm)9%的优异性能.     

双折谐振腔失调灵敏度分析

分析了双折谐振腔的失调特性，推导出U型和V型双折腔的失调灵敏度参量D，结果表明在双折腔中转折镜的失调对腔的稳定性影响最大，在U型腔中尤其突出。     

定向棱镜谐振腔的矩阵光学分析

利用矩阵光学的分析方法对定向棱镜谐振腔的传输矩阵、失调特性和场特性进行了分析和近似计算.通过等价的方法计算了定向棱镜与平面输出镜构成自准直的临界腔结构,也可以获得稳定腔或非稳腔结构;自准直,临界腔失调灵敏度为零,具有很强的抗失调能力,从而保证光束质量不致下降;研究了定向棱镜的Jones矩阵,可实现模式选择,定向棱镜腔中有6种本征模式.     

衰荡腔腔长失调的实验分析

光腔衰荡法是一种高反射率的测量技术.在腔长失调的情况下,根据高斯光束空间传输表达式和光腔衰荡法测量原理,建立了反射率测量的理论模型.利用模拟计算,得到了腔长失调对衰荡信号的影响.通过与实验现象相比较,证明了理论分析方法是合理的.     

多程环形腔失调引起的损耗分析

本文对多程环形腔失调引起的损耗进行了分析，导出了单程损耗的表示式，对这类腔的设计和调整有参考意义。     

棱镜色散腔的自动调谐及计算机控制系统

本文对棱镜色散腔自动调谐的原理及实现方法以及计算机控制系统作了较为详细的阐述,该自动调谐系统适用于固体可调谐激光器,实现中该调谐方法用于Ｎｄ：ＹＡＧ锁模激光（５３２ｎｍ）泵浦的钛宝石激光器＾「１」,能实现６８０～９８０ｎｍ范围的波长自动调谐输出。     

矩形谐振腔的失调分析

文章给出矩形镜谐振腔失调后的光轴确定方法,对矩管He2Ne 激光器、矩管CO2 激光 器和矩管CO 激光器因失调引起的衍射损耗进行了分析和近似计算。计算结果表明:矩形谐振腔的衍射损耗由矩形短边的失调程序来决定;凹面镜的曲率半径的选择也对腔的衍射损耗有影响。     

复杂像散腔的2维失调灵敏度的矩阵表示

为了分析激光谐振腔的一般复杂像散特性,采用了8×8失调增广矩阵和MATLAB的符号运算的方法,推导出了复杂像散腔失调灵敏度的一般解析表达式。该表达式可涵盖具有多个光学元件的多种像散腔,并可定量分析这些像散腔在x-O-z和y-O-z两个平面上的失调灵敏度。计算结果表明,复杂像散腔的模场和失调灵敏度在x-O-z和y-O-z两个平面上均存在耦合。这一结果对复杂像散腔的设计与分析提供了很好的依据。     

恒偏向棱镜的光线变换矩阵和传输特性分析

恒偏向棱镜是指能恒定改变光束传输方向的转向元件。本文分析了恒偏向棱镜,导出了它的光线变换矩阵及失调矩阵,进一步导出了棱镜存在制造公差情况下的变换矩阵,并指出它只是二维失调不灵敏元件。最后分析了它对一般离轴像离散高斯光束的传输变换特性,给出了复曲率和离轴参数的张量变换规律。     

定向棱镜改善内腔式光参量振荡器输出性能

影响被动调Q内腔式光参量振荡器输出性能的主要因素包括谐振腔的失谐、被动调Q晶体本身存在的不稳定性及腔内泵浦光束的光强分布等.采用定向棱镜作为泵浦源谐振腔的全反射镜,实现了对谐振腔的加固设计、腔内增益的匀化及光束质量的改善.通过实验获得了输出能量11 mJ,能量稳定性8%,电光效率2.6‰,脉宽6.9 ns,发散角7 mrad的人眼安全激光.     

立方反射镜失调特性的研究

结合理想坐标系下立方镜镜面微小倾斜后其三个平面法线坐标，利用刚体微量转动的反射法线向量公式，获得非理想立方镜反射矩阵；为了研究在光斜入射时镜面倾斜对出射光方向的影响，利用立方镜绕顶点旋转等效于光斜入射的方法，计算出光束夹角δ与单一镜面偏差角ε和立方镜旋转角θ之间的关系式；对于理想情况下的立方镜，利用几何光学可以证明出射光与入射光不但平行，而且过顶点作任意截面交于两光线所得的两个交点关于顶点对称，从而计算出立方镜绕顶点以外任意轴旋转造成出射光束相对原出射光的偏移量与旋转角关系式，理论计算值与实验数据吻合得很好；介绍了立方镜的制作、调整及检测方法，偏差角的测量与计算。     

大角度交叉波导通用模型及其验证

利用菲涅尔衍射原理,详细分析了光波在大角度交叉区域的传输特性,建立了任意角度交叉波导衍射效应的通用分析模型,得到在一定光波导结构条件下衍射损耗、端面反射及串音与交叉角度之间的关系.在此基础上通过BeamPROP光学软件仿真验证,结果表明,基于衍射原理建立的交叉波导通用分析模型在分析大角度交叉结构时有比较高的计算精度,计算误差小于0.2%.在此基础上,在硅衬底上利用低压化学气相淀积技术制作了二氧化硅交叉波导结构,进一步验证了上述理论分析结果.     

COIL束转动90°环形非稳腔（UR90）的准直技术

采用束转动９０°环形非稳腔是使低增益激光器获得高功率及良好光束质量的极有效方法，本离这种腔采用一台Ｈｅ－Ｎｅ激光器提供导引光的准直技术。     

正交偶极子的极化特性分析

双极化相控阵天线的极化特性及其对目标极化散射矩阵测量的影响,将决定相控阵体制雷达获取目标极化信息的精度和能力,是相控阵雷达极化技术的基础。以正交偶极子为阵元模型,分析了双极化阵列天线的空域极化特性及其对雷达目标极化散射矩阵测量的影响。由于两阵元辐射电场在偏离视轴方向的非正交性,不可避免地会引起两天线交叉极化之间的相互干扰。根据传统交叉极化评价指标的定义,分析了正交偶极子天线的交叉极化特性,并从目标极化特性测量性能的角度,定义了双极化雷达系统的交叉极化隔离度,将其表示为极化测量系数矩阵条件数的形式,以衡量全极化相控阵雷达天线的交叉极化特性。     

液晶光谱偏振系统选偏器方位误差研究

为了分析液晶光谱偏振系统的方位误差并降低测量误差,提出了选偏器方位误差的分析方法。该方法基于Stokes矢量及Mueller矩阵,将偏振角的方位误差转化为Stokes矢量传递误差,推导了误差的协方差矩阵,分析了权重系数与延迟相位的变化关系,并对不同偏振态入射光条件下的品质因数变化进行了计算仿真。方位误差依赖于入射光Stokes参数与延迟相位,不同偏振态的入射光品质因数随延迟相位成抛物线变化。当延迟相位位于[60°,120°]区间内,选偏器的方位误差较小,测量误差较小适宜测量。通过对液晶偏振光谱系统配准误差的研究,获得误差来源,为进一步提高系统测量精度奠定了理论基础。