广义光束质量因子M~2

用形变量子力学中的形变测不准关系给出了广义光束质量因子Ｍ２，并用它简要分析了小型新光束ＣＯ２激光器的等效光束质量因子。     

用局域光束质量因子M_L来描述新光束

应用局域光束质量因子ＭＬ的概念来描述等效光束质量因子Ｍ＜１的新光束，并与基模输出特性作了比较与分析     

激光光束质量因子M~2的物理概念与测试方法

激光光束传输质量因子Ｍ２是一种全新的描述激光光束质量的参数，它能定量表征单模、多模光束传播特性。本文介绍Ｍ２的物理概念、特点、测试方法及近年来国外的研究概况。     

光束半径测量方法对拉盖尔-高斯光束束宽及M~2因子的影响

根据二阶矩法、刀口扫描法、可变光阑法对光束束宽的定义，计算了二阶矩法中所有Ｍ~２≤８的拉盖尔－高斯光束的半径及相应的Ｍ~２因子的值，对所得结果进行了讨论。     

高平均功率脉冲TEA CO2激光器输出光束质量评价

在远至３３ｍ处测量了高平均功率高重复频率ＴＥＡＣＯ２激光器输出光束光强的远场二维分布,用Ｍ２因子理论对光束质量进行了评价,获得了该激光束腰斑半径、远场发散角、Ｍ２因子等参数。     

实用化的光束质量测量系统

文中报道了一个基于ＣＣＤ和计算机的ＨＳＨ－Ｉ型光束参数及衍射极限倍数因子Ｍ＾２测量系统，对测量方法、软硬件组成和来源进行了讨论，并给出了实际测量的结果。     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径，并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法，能以较高的精度确定激光光束的束腰位置ｚｏ，束腰处的束宽Ｄ＿ｏ及激光光束质量传输因子Ｍ￣２。这是一种可用于连续，重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。     

有振幅调制和位相畸变光束的聚焦特性

用广义惠更斯－菲涅耳衍射积分和统计光学方法对有振幅调制和位相畸变光束的聚焦特性作了详细研究，并对有位相畸变光束的光束质量Ｍ２因子作了分析     

关于光束质量因子M2的几点看法

通过分析光束远场发散角的二阶矩定义的局限性，讨论普遍情形下远场发散角的定义方法，提出并举例论证了“Ｍ２因子本质上是光束准直性的量度，在介质中传输的光束当非线性效应不可忽略时其光束质量Ｍ２因子不受Ｍ２≥１判据限制”的观点，重申了Ｍ２≥１与量子力学测不准原理在物理内容上的无关性。     

等效M~2＜1的内腔式CO_2激光器

提出了产生新光束ＣＯ２激光器的简单物理图象，并研制出等效Ｍ２＜１的内腔式ＣＯ２激光器。     

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。     

圆环光束的光束质量评价标准分析

本文从惠更斯－匪涅尔原理出发推导了环光束衍射图样光强分布的普遍适用公式，并对衍射图样二次矩的可积性作了分析，得出二次矩不可积，因而不可能用Ｍ＾２值这种光束的光束质量的结论。     

傍轴光束薄透镜传输的统计行为

在光流体模型(HMO)的理论基础上,引用等效高斯光束方法,研究了傍轴光束的薄透镜传输的统计行为,给出了像差的处理方法并讨论了像差对光束质量因子的影响。     

内腔式M_e~2＜1的CO_2激光器

本文报道一种等效光束质量因子Ｍ_ｅ~２＜１的ＣＯ_２激光器已研制成功，其束中心亮度比ＴＥＭ_００模的亮度高约３倍，发散角小２～３倍，输出功率与同尺寸多模激光器相比仅低５～１０％，得到了国际上首批超衍射极限输出的ＣＯ_２激光器。     

M_e~2＜1新光束CO_2激光器超远场参数测量

对５００ｍｍ腔长Ｍｅ２＜１新光束ＣＯ２激光器的超远场分布和发散角作了测量。     

利用光束质量分析仪测量M~2因子

激光光束质量是激光器的一个重要技术指标,激光光束质量因子是反映激光光束质量的重要参数。介绍了一种利用光束质量分析仪来精确测量激光光束质量因子的方法,通过透镜将激光束进行聚焦变换,在透镜后方得到腰斑远场变化,利用光束质量分析仪,沿光轴等间隔测量不同位置的束宽,然后采用双曲线拟合来确定激光光束束腰的大小和位置,从而计算出被测激光光束的质量因子。实验数据采用三点法处理,进行二项式拟合,得出了拟合双曲线的参数,通过计算得到了所测激光的质量因子。用透镜焦点处的实测束宽对拟合值进行验证,结果近似,说明测量的结果是可靠的。利用光束质量分析仪的专业性和高精度,能准确测量出计算光束质量因子所需的参数,比常用的CCD测量方法更精确和便捷,能够很好地得出实验所用激光器的质量。     

光束漂移误差与长曝光光斑光束质量β因子的关系

分析了理想无波像差条件下和有随机波像差条件下光束漂移误差与长曝光光斑光束质量β因子的关系,得出光束漂移误差与长曝光光斑的光束质量β因子的关系。理论分析和数值仿真结果显示,光束漂移误差对长曝光光斑的光束质量β因子的影响与无光束漂移误差时系统初始光束质量无关,而与光束质量β因子的评价标准和光学系统中心遮拦比有关。分析了实际应用场景下对光束漂移误差的要求,指出对长曝光光斑光束质量的要求越高,允许的光束漂移误差越小。     

两代激光新光束

根据较为完整的衍射原理，设计λ／２几何厚度的位相片并将其置于腔内尾镜上，在十瓦级封离型ＣＯ２激光器上实现了等效光束质量因子小于１的新光束。接着，在百瓦级，千瓦级快速轴流ＣＯ２激光器上实现了高光束质量激光束。这些可称之为第一代激光新光束。最后，提出降设计了一种带有突变反射率输出镜的激光谐振腔，在２０００Ｗ的横流ＣＯ２激光器上实现了１０００Ｗ准基模新光束。这可称之为第二代激光新光束。     

激光的参数描述和光束质量

激光光束质量是一个很有现实意义的论题。对实际激光,一方面或多或少存在硬边光阑光学元件影响。另一方面,人们常对远场激光束的可聚焦能力感兴趣。对有光阑情况时光束传输因子(M^2因子)的推广作了讨论。对有代表性的3种方法,即广义截断二阶矩法、渐近分析法和自收敛束宽法及其应用作了分析。引入了桶中功率(PIB)和β参数用以描述远场光束质量。然后,研究了实际应用对激光光束质量的一些要求和相关的评价参数。最后,讨论了复杂的高功率激光系统的全程光束质量控制问题。     

COIL光束填充因子F的实验研究

采用CCD阵列测量技术,设计了对非稳腔、高遮拦比的COIL激光填充因子F的测量系统,利用两台光束质量分析仪同时测量了激光近场和远场光斑,通过Matlab软件对光束质量分析仪所测数据进行处理,给出光束填充因子。在与测得的光束质量数据进行对比后表明,填充因子F与光束质量存在一定的关系,F值越大,光束质量越好。