高斯反射率方形平凹腔激光模场的有限元分析

利用柯林斯公式和边界有限元方法，将方形球面镜腔的衍射积分方程转化为矩阵方程，并对高斯反射率方形平凹腔的模场分布进行了数值计算。研究结果表明，高斯反射率方形平凹腔具有较好的选模性能，可以应用于高功率激光器以获得高质量的激光光束。     

高斯型变反射率圆镜平凹腔本征模场的矩阵分析

利用柱坐标下的柯林斯公式 ,将圆镜平凹腔的衍射积分方程转化为矩阵方程 ,并对平面镜反射率呈高斯分布的圆镜平凹腔的模场分布进行了数值分析 ,结果证明平面镜反射率呈高斯分布的圆镜平凹腔具有良好的选模性能。     

横向激励kW级CO_2激光器输出模式分布的数值计算

对圆镜平—凹稳定腔研究表明:用高斯—拉盖尔分布作Fox-Li选代法初始分布,可计算菲涅尔数更大的腔模分布;无论基模还是高阶模,当菲涅尔数大于某一值N_L后,可用标准的高斯—拉盖尔分布描述圆反射镜共焦腔模的场分布。     

高斯镜平凸非稳腔本征模场的有限元数值计算

为了研究激光在高斯镜平凸非稳腔中的模式和相位特征,在SIEGMAN分析多元件非稳腔的理论基础上,采用有限元数值方法计算耦合输出镜镜面反射率为高斯分布的圆镜平凸非稳腔本征模场分布。将光场在腔内一次往返的ABCD系数代入惠更斯-基尔霍夫衍射积分方程,可以写出光场往返一次的衍射积分方程。将镜面分割成若干个等宽圆环,把衍射积分方程转化成矩阵相乘形式,经过数值计算,得到理想空腔和非共轴空腔优先起振的光场本征模式分布结果与相位特性。计算结果表明,当合适选择输出镜半径与高斯反射率分布,可以得到光斑半径为0.3cm的基模高斯光束输出,此计算结果与实验结果相符。同时也讨论了耦合输出镜对光束质量的影响。     

相位共轭腔的新问题

本文指出在相位共轭腔中存在如下两个新问题:(1)在由球面镜与相位共轭镜构成的谐振腔中,球面波和高斯光束均是腔的本征模;(2)在由高斯反射率镜与相位共轭镜构成的谐振腔中,球面波和高斯光束均不自洽.     

二维轴对称-折叠组合腔CO_2激光器近场失调分析

为了研究小角度失调对二维轴对称-折叠组合腔CO2激光器输出光束的近场分布的影响,在利用矩阵理论确定平凹谐振腔和凹-平-凹谐振腔失调后的光轴的基础上,采用光束并和思想,对输出光束进行了理论分析和模拟.取得的数据表明,小角度失调对4cm以内的近场强度影响不大,光强仍具有高斯状分布;对4cm以外的近场强度影响较大,光强分布轮廓发生相应的变形,且随着失调角度变大而变大.研究结果表明,在4cm以内的近场具有实用价值.     

FFT模拟腔镜畸变情况下高能CO2激光器输出模场

为了研究横流气体激光器因谐振腔腔镜倾斜、中心热变形以及增益介质的横向流动而产生的非均匀增益对激光模场分布的影响,采用快速傅里叶变换算法模拟了高能CO2激光器的输出模场。结果表明,这些因素都会导致模场分布畸变。通过腔镜冷却、改善腔镜材料、增大反射率以及适当调节腔镜倾斜方向可改善非均匀增益对模场的影响。     

二维轴对称折迭－组合腔CO2激光器失调时的输出光束的近场分析

给出平凹谐振腔和凹平凹谐振腔失调时光轴确定方法。在二维轴对称折迭－组合腔 激光器小角度失调运行时，对非相干并和和相干并和后的输出光束的近场强度分布做了分析和模拟。结果表明：小角度失调对4cm以内的近场影响不大，光强分布仍具有高斯状分布；对4cm以外的近场影响较大，光强分布发生相应的形变，且随着失调角度变大而变大。     

稳定腔激光模式理论的再研究

为了完善和发展激光器谐振腔的模式理论,要求对稳定腔激光器模式理论进行再研究。采用一种解析方法对稳定腔激光模式的光场分布进行了求解,得出稳定腔激光模行波光场分布的一种解析表达式,并用图视的方法给出了一台平-凹谐振腔Nd:YAG激光器的几个低阶模光强分布的计算结果,以此深化了对稳定谐振腔激光模式理论的认识。     

高斯反射率镜腔的热稳定性研究

基于对谐振腔热稳定性的详细研究,本文指出以往文献的结论只适于简单驻波腔,给出了基模热稳腔的新定义:高斯光束复参量q不随热焦距f变化。根据这一定义,我们对高斯反射率镜谐振腔的热稳定性进行了讨论,并指出此时谐振腔的Fresnel数亦是热稳的。