激光光束质量因子的研究进展

本文详细分析了各种光场下光束质量M2因子。在不同的场中,A.E.Siegman当初所定义的M2因子,已经有了很大的变化,因而M2因子的特性也与当初不同,不仅M2因子可以大于等于1,而且可以小于1,甚至小于0。其反映的物理意义,也从经典场中的衍射极限倍数,变化为非经典场中的准直性量度以及对空间相干性的某些反映。此外还列举并分析了几种特殊的光束质量因子,最后讨论了M2因子应用的问题并指出了其局限性。     

非傍轴厄米-正弦-高斯光束的特性

为了研究厄米-正弦-高斯(HSiG)光束在非傍轴情形下受参量影响的特性,基于光强二阶矩理论,经过一系列复杂的数学计算,得出了非傍轴厄米-正弦-高斯光束的远场发散角、束腰宽度以及光束传输因子的解析式,并通过数值模拟,得到了它们与离心参量的关系。结果表明,在束腰宽度与波长比取值逐渐减小时,随着离心参量趋于0,当阶数为奇数和偶数时.发散角分别趋于63.435°和73.898°。束腰宽度和光束传输因子随参量的增加呈现较大的起伏,非傍轴情形下的光束传输因子取值与傍轴情况有很大的不同,其受参量影响不仅可以小于1,甚至趋于0。     

环型对撞增强相位共轭腔的起伏性

本文报道了在YAG激光器上运行一种新型的对撞型受激布里渊散射环形相位共轭腔,与通常的直相位共轭腔比较,该腔输出能量和输出峰值功率的大小和稳定性都有很大的提高。实验给出了不同参数条件下的输出能量以及峰值功率的大小和起伏情况。在泵浦电压为850~1000V时,峰值功率相对平均值时的相对起伏度在10%左右,输出能量的起伏度也不超过5%。线形腔同对撞腔相比,在相同的泵浦条件下,不论从输出能量和峰值功率的大小,还是从它们的稳定性,对撞型相位共轭腔明显地好于线形相位共轭腔。同时给出了理论模型,用MAPLE软件进行了模拟,结果与实验相一致。     

平顶高斯光束及其通过圆孔光阑的衍射

为了研究平顶高斯光束通过圆孔硬边光阑衍射特性,本文从collins公式出发,采用数值模拟的方法,模拟结果表明平顶高斯光束在阶数大于10以后,光强的分布变化不大.平顶高斯光束经过圆孔衍射,孔径大时光强在横截面调制越厉害,但是强度小;孔径小时光强在横截面调制相对小,但是光强度相对大.轴上光强分布在孔径大时随菲涅耳数增大出现增大现象;孔径小时光强在轴上分布随菲涅耳数出现周期性振荡的调制特性.     

几类高斯光束通过超高斯光阑衍射的研究

为了研究贝塞耳-高斯光束、空心高斯光束,平顶高斯光束通过超高斯光阑的衍射特性,本文从collins公式出发,采用数值模拟的方法,得到衍射光强的分布结果.模拟结果表明当菲涅尔数为4时候,衍射出现无调制现象,该种光阑有效的抑制了光强的衍射.当菲涅尔数确定时候,空心高斯光束在横截面上衍射光强的分布较为平滑.     

贝塞尔-高斯光束通过圆孔与圆环光阑的衍射

为了研究贝塞尔-高斯光束通过圆孔硬边光阑和圆环光阑的衍射特性,从Collins公式出发,采用数值模拟的方法模拟出光强分布.模拟结果表明,贝塞尔-高斯光束经圆孔光阑衍射后轴上光强随菲涅耳数F呈周期振荡;贝塞尔-高斯光束经圆环光阑后轴上光强随F呈振动衰减.在F相同时,贝塞尔-高斯光束经圆孔光阑衍射后横向光强分布比经圆环光阑衍射后横向光强分布平滑,孔径越小,光强调制越明显;当孔径与束腰相等时候,横向光强分布与菲涅耳数没有关系.