激光陀螺谐振腔横模特征的测量与分析

为了判定被测激光的模式特征,基于激光的频率特性,提出了一种测量激光陀螺谐振腔横模特征的方法.利用F-P扫描干涉仪,可以实时在线测量激光模式分布特性,该方法以已知F-P扫描干涉仪的频率间隔和扫频速度为比例尺,将难以测量的横模频率间隔转化为易于测量的时间间隔,通过测量从扫描干涉仪给出的谱图,计算出不同横模的频率间隔与纵模间隔的比例系数,并与该陀螺的理论比例系数进行比较,从而实现对激光陀螺谐振腔横模特征的精确判定.通过对某型环形激光谐振腔的测量实验,得到了该陀螺模式特征随着工作电流大小变化的规律:随着放电电流的增加,激光陀螺腔内所振荡的横模由单一的基模逐渐转变为基模和高阶模的混合模,并准确地判定出该谐振腔横模特征,其测量结果与理论结果误差小于2%.利用该方法横模频率间隔测量准确度可达1 MHz,重复性可达0.4 MHz.     

封离式He-N$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;-CO$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;激光器横模特性的测量与分析

利用激光光束分析仪,实时在线测量了一根He-N₂-CO₂封离式激光管的横模分布特性,得到了激光模式随放电电流的变化关系.实验表明该激光器在最佳工作电流时,容易形成低阶模运转,但很难获得基模运转,通过改善对称性以及加快冷却水流速可以获得基模运转.通过激光动力学过程分析了模式变化的形成原因,为大功率激光器模式控制与改善提供了一定的理论和实验借鉴. 关键词： 2激光')" href="#">CO₂激光 横模 激光模式分析 光束质量     

基于猫眼谐振腔激光器的激光基本特性综合实验系统

基于猫眼谐振腔结构的He-Ne激光器,设计了激光基本特性综合实验系统. 使用该系统可以同时实现激光基横模与高阶横模观察、纵模观察、频率分裂及模竞争实验的演示.     

波导自由电子激光振荡器的三维数值模拟

 建立了带波导的自由电子激光振荡器方程组，能够描述光场衍射、孔耦合输出以及电子运动、腔镜倾斜等三维问题。采用整体数值（INEX）模拟方法，研究了中国工程物理研究院（CAEP）远红外自由电子激光装置的三维问题与横模结构。结果表明：激光器的横模品质好，孔耦合输出方式下仍然是基模为主，在腔功率中所占份额约87%。研究了电子束偏入射、斜入射、腔镜倾斜等不同轴（misalignment）因素对激光器的增益、功率、输出、横模结构等的影响，并给出了最大允许值。     

猫眼腔激光器的横模变换与频率分裂

为了产生多种激光横模,以前的系统相对比较复杂,而且一般只能产生基横模和低阶横模,很难产生高阶横模,同时也很难观察到模竞争中一个频率抑制另一个频率的变化过程。基于猫眼谐振腔激光器和频率分裂技术,提出了一种新型的激光原理综合实验系统。该系统利用猫眼逆向器作为He-Ne激光器的一个腔镜,通过调节猫眼逆向器中两镜片间距可输出包括基横模、低阶横模、高阶横模在内的十余种典型横模,并可完成纵模、偏振、出光带宽等多种激光基本特性的实验。同时在基横模状态下,利用谐振腔内加入的石英晶体片可实现激光频率分裂及其频差调节。在此基础上又可实现完整的模竞争过程的观察。     

管板式大功率横流CO2激光横模测量及数值模拟

为了提高激光稳定性和激光加工质量,实验测量了大功率横流CO2激光横模,并理论分析了横模形成机理。针对大功率横流CO2激光器管板式电极结构,由麦克斯韦方程给出电场的横向分布,并通过数值计算得到了激光强度的横向分布。实验结果与数值模拟得到的激光能量分布基本一致。结果表明,在给定放电电压条件下,电极结构和气体流动速率决定了激光横模峰值大小,激光峰值的横向位置取决于气体流动的速率。     

封离式He-N2-CO2激光器横模特性的测量与分析

利用激光光束分析仪,实时在线测量了一根He-N2-CO2封离式激光管的横模分布特性,得到了激光模式随放电电流的变化关系.实验表明该激光器在最佳工作电流时,容易形成低阶模运转,但很难获得基模运转,通过改善对称性以及加快冷却水流速可以获得基模运转.通过激光动力学过程分析了模式变化的形成原因,为大功率激光器模式控制与改善提供了一定的理论和实验借鉴.     

啁啾脉冲放大系统中空间滤波器小孔尺寸的设计

为了获得啁啾脉冲放大系统(CPA)中空间滤波器的小孔尺寸,可以利用傅里叶光学的方法和激光模式理论,通过数学上的合理近似和对能量频谱函数的数值积分,计算激光束中基横模和主要低阶横模的径向空间频谱与空间截止频率,并讨论以基横模的空间截止频率作为空间滤波器的截止频率的可行性,从而确定小孔光阑孔径的大小并得出一个具有普遍意义的结论,即小孔直径约取6.93倍衍射极限长度时,空间滤波器能够较好地滤去TEM00模以外其他横模的大部分高频能量成分,从而提高光束质量,此结果在实验上得到很好的验证。此外,以M2因子为基础,可以得到一个用以辅助描述空间滤波器滤波性能的光束质量改善因子B。     

平顶光端面抽运DPL中热效应对输出功率的影响

用平顶光束描述由多根光纤紧密排列耦合并经透镜整形后的抽运光分布，给出了平顶光束的光强分布，对晶体热效应引起的热致衍射损耗随抽运功率和抽运光束半径的变化规律进行了数值计算，讨论了晶体热效应引起的热致衍射损耗对基横模高斯光束输出功率的影响，并实验验证了基横模高斯光束输出功率随抽运功率的变化规律．结果表明：热致衍射损耗使基横模高斯光束输出功率明显降低．随着抽运光束半径的增大，热致衍射损耗减小，对基横模高斯光束输出功率的影响就减小；抽运功率越大，热致衍射损耗越大，对基横模高斯光束输出功率的影响就越大．     

猫眼激光谐振腔横模选择特性研究

将猫眼逆向器作为激光谐振腔的一个腔镜组成猫眼谐振腔。介绍了猫眼逆向器的结构,阐述了猫眼逆向器中凸透镜和凹面镜的间距改变时猫眼曲率半径的相应变化,并通过有效地控制该间距来选择激光横模,从而保证基横模输出。在激光谐振腔衍射积分方程的基础上,运用牛顿柯特斯数学方法,对不同参量下的猫眼激光谐振腔的横模状况进行分析,得出了各阶横模对应的特征值和功率损耗,计算出保证基横模输出的参量,并与实验对比,得到了一致的结论,为激光器的横模选择和控制提供了一种简便易行的新方法。     

Control of transverse mode pattern in a helium-neon laser using the cat’s eye cavity

This paper introduces an innovative method to control and select transverse mode pattern in a He-Ne laser. The cat’s eye cavity is established by using a cat’s eye reflector as the reflecting mirror. Laser transverse mode pattern varies continuously when the distance between the convex lens and the concave mirror is changed, which form the cat’s eye reflector. By Newton-Cotes method, the numerical solution of two-dimensional diffraction integral equation in the cat’s eye cavity is obtained, the laser operating modes under various parameters are analyzed, and the eigenvalue η_mn and diffraction power loss corresponding with every transverse mode are calculated. The parameters assuring fundamental transverse mode output are figured out, which match the experiment results well. Therefore, a new convenient real-time means for the control and selection of the laser transverse mode is realized.     

Mode effects in second harmonic generation and their uses for laser stabilization

The influence of laser modes on second harmonic generation has been investigated using a three mode He-Ne laser operating at 633 nm as the source of the fundamental radiation. Mode locking which occurs when the laser modes are symmetrically placed relative to the centre of the gain profile enhances the second harmonic signal. This effect has been used to stabilize the frequency of the He-Ne laser to ± 1.5 MHz.     

He-Ne激光对小麦幼苗增强UV-B辐射损伤修复的影响

采用He-Ne激光(5mW/mm²)来辐照处理经增强UV-B(10.8kJ·m^-2·d^-1)辐射损伤的小麦幼苗,通过荧光光谱测定其中双链DNA(dsDNA)的含量,分析研究了He-Ne激光对小麦DNAUV-B损伤的切除修复的影响和机制,以探明激光对UV-B损伤的修复途径及机制.结果表明:He-Ne激光能明显增强UV-B辐射处理后小麦种子的萌发力;小麦对UV-B辐射损伤具有一定的切除修复能力,切除修复的高峰期发生在UV-B辐射后4～6h内;He-Ne激光主要通过促进小麦的切除修复途径影响小麦对UV-B损伤的修复,而且能增强小麦的切除修复能力,其促进作用在修复高峰期(5h)表现尤为明显.     

An intermittent frequency offset lock of a transverse Zeeman laser to an iodine stabilized He-Ne laser

A single-mode frequency stabilized laser with modulation-free and moderate power is desired as a light source for an ultra-high resolution interferometer system and/or a rapid laser calibration system. For this purpose, we developed a new stabilized laser system that utilizes intermittent control of a 2 mW transverse Zeeman stabilized He-Ne laser (Zeeman laser) with an iodine stabilized He-Ne laser (I2 stabilized laser). Because of the intermittent control, working time of the I2 stabilized laser is reduced. The Zeeman laser has two operational modes: independent and slave mode. In the independent mode, the Zeeman laser is stabilized through control of Zeeman beat frequency. Temperature dependent drift of the oscillation frequency during the independent mode is periodically corrected by the slave operation utilizing frequency offset locking to the I2 stabilized laser. Frequency instability of the Zeeman laser in independent and slave modes is 7.7X10-11 and 2.0X10-11, respectively, at the sampling time of 100 s.     

环内选模对撞锁模激光器能量输出特性研究

环内选模Nd:YAG激光器的输出能量比环外选模的输出能量提高了近一倍,而且激光器的其它性能也有了很大的改善．本文从理论和实验上对环内选模激光器的能量输出特性进行了分析和研究,该研究对激光器模式选择方式及方法具有指导意义．     

Mode polarization of a single mode gas laser in transverse magnetic fields

The polarizing effect of transverse dc magnetic fields applied to fractions of an isotropic single mode gas laser is theoretically investigated. A method is proposed to obtain prescribed orientations of the polarization plane in relatively weak external fields (He-Ne, 1.153 μ: about 3x10^-3 Wb/m²).     

横向Zeeman He—Ne激光器中非线性混频效应的理论

本文在文献[1]的基础上,考虑了原子速度的Maxwell分布,利用矢量场模型和Lamb半经典理论,研究了横向Zeeman He-Ne激光器中近简并四波混频效应,给出了高阶非线性项的计算公式,从理论上解释了拍频曲线畸变的物理原因。并利用计算机进行了数值求解,结果表明本文的理论预言与实验结果相符。 关键词：     

用光纤做Fabry-Perrot实验

介绍用光纤做Ｆ－Ｐ实验的方法，拍摄了干涉环，测量出Ｆ－Ｐ干涉仪两平行玻璃板间的距离，实验光路简单，光涉条纹清晰，测量结果可靠。