激光对望远系统损伤的研究

本文对激光光束通过望远系统后光束的变化进行了分析，并对６倍望远镜进行了激光损伤和破坏的实验研究，实验结果表明，激光对望远系统的损伤破坏主要是热效应所致，损伤破坏的情况与激光的能量，波长，脉冲宽度和望远系统的结构有关。     

利用线阵CCD测量照明光场均匀度

本文提出了一种应用线阵CCD器件测量照明光场均匀度的新方法，并给出了测量系统的结构框图。     

激光辐照光学材料热力效应的解析计算和损伤评估

光学元件的损伤是高功率激光技术发展的一个瓶颈，为此以连续CO2激光辐照K9玻璃为例，研究了连续激光辐照光学材料的热力损伤机理。通过积分变换方法，求解热传导和热弹性力学方程组，由此得到激光辐照引起的温度场和热应力场的瞬态分布。研究中发现在高斯光束作用下，热扩散长度的概念不再适用，因此通过曲线拟合方法，推导出最大热应力的位置与辐照时间的关系，并由此计算出材料的损伤阈值。由于K9玻璃的应力损伤阈值小于熔融损伤阈值，因此当激光作用引起的环向热应力大于材料的抗拉强度时，材料发生永久性损伤，损伤形态为拉伸解理。将理论模型的相关结论与实验结果相对比，两者吻合得很好。     

基于衍射/反射光束整形系统的高密度泵浦源

利用二元光学元件微型化和对波面进行任意整形的特点,将二元光学衍射器件用于高功率激光二极管阵列光束的快、慢轴准直,并结合空心导管设计一种衍射/反射混合型光束整形系统,用于实现高密度、高均匀性LD泵浦源.应用时域有限差分法(FDTD)的严格矢量分析表明:所设计的二元光学准直器性能优良,准直后光束发散角在误差范围内接近衍射极限,慢轴方向衍射效率为82.21%,快轴方向为75.76%.模拟设计的结果表明:采用这种衍射/反射光束整形技术的高密度泵浦源能获得高功率密度和高均匀性的抽运光束,在空心导管出射端面附近光强起伏RMS<1%,并且在光束的准直性能和系统紧凑性方面优于传统整形方法.     

基于蛾眼阵列的全向宽光谱减反层优化设计

为降低太阳电池封装材料PET薄膜的反射率,采用严格耦合波分析(RCWA)方法对基于蛾眼阵列的减反层进行了优化设计。对比研究了圆锥形、抛物线形和正弦形蛾眼结构的减反性能,结果表明圆锥形蛾眼结构具有最佳全向宽光谱减反性能。分析了圆锥体几何参数对太阳光透过率的影响,为参数选取提供依据。在此基础上,提出基于柱形与锥形复合结构的蛾眼阵列,通过参数优化,进一步提高了太阳光在大角度入射条件下的透过率。优化后复合结构的蛾眼阵列的PET薄膜对波长范围在0.3~1.1μm、入射角度为0°~90°的入射太阳光角度归一化透过率达到0.966 4,相比于未采取减反措施的PET薄膜透过率提高12.77%。     

基于传输矩阵法的纵向啁啾体光栅衍射特性

为了研究纵向啁啾体光栅的光谱衍射特性,采用传输矩阵方法进行了分析,研究了光栅的厚度、折射率调制系数和啁啾波长范围对纵向啁啾体光栅中心衍射效率的影响。结果表明,随着光栅厚度的增加,中心衍射效率随之增大;随着光栅折射率调制系数的增大,中心衍射效率也随之逐渐增加;而随着啁啾波长范围的增大,纵向啁啾体光栅的中心衍射效率则逐渐减小。此研究结果对大尺寸啁啾体光栅的设计制作有一定的参考价值。     

光纤光栅反射率分布对外腔半导体激光器的影响

在三腔镜近似的条件下,利用等效腔模型,完成了光纤光栅外腔半导体激光器(FBGECL)的理论建模。利用光纤布拉格光栅相关理论,对FBG-ECL模型进行了修正,着重考虑了光纤布拉格光栅的反射率分布、中心波长偏移以及边模抑制比对FBG-ECL性能的影响。对FBG-ECL的等效反射率、阈值增益和线宽特性进行了数值分析。结果表明,在考虑光纤布拉格光栅中心波长与设计波长偏移量、光栅反射率分布以及边模抑制比后,等效腔理论模型更加符合实际情况,可以更为准确地分析实际情况中FBG-ECL的相关特性,对设计应用于FBG-ECL的光纤光栅有一定的指导意义。     

离轴抛物面反射式红外平行光管设计

文章阐述了一种由离轴抛物面反射镜和平面反射镜组成的红外平行光管,然后从两个方面对这种红外平行光管进行了详尽的分析.一方面对离轴抛物面反射镜的焦平面成像质量进行了详细的分析,另一方面为了提高平行光管结构设计的合理性,通过ANSYS软件对该平行光管进行了模态分析,为改进平行光管结构提供了理论依据,进而阐述了改进平行光管的方法.     

OPO激光器腔型设计对输出激光发散角的影响

采用氙灯泵浦KD＊P电光调Q1．06μmNd：YAG激光器作为抽运源,研究了不同谐振腔型的情况下,KTP-OPO激光器的输出光束质量特性．对单谐振光参量振荡器速率方程进行了讨论,实验中平凹腔输出激光发散角均大于20mrad,平平腔的激光发散角小于等于16mrad,而凹凸腔的光束质量是三者中最佳的。结果表明,谐振腔腔型设计与光束质量的优劣有很大的关系．非稳腔输出激光发散角小;而稳定腔、介稳腔输出激光的发散角大,光束质量相对较差。同时,提出了改进光束质量的几点建议。     

用光电倍增管测量微光像增强器噪声

在微光像增强器成像中,迭加在图像上的时空域噪声,不仅限制系统可工作的最低照度,而且使显示图像有随机蠕动颗粒闪烁的外观。随着低噪声、声增益的光电倍增管的出现,比较精确地测量微弱光信号成为可能,于是在此基础上提出了采用光电倍增管来测试像增强噪声的方法,实验中发现这种方法能比较准确并直观地反映像增强器噪声大小。