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《光学与光电技术》2009,7(4):40-40
武汉光电国家实验室工业激光器研究团队一直致力于高功率高光束质量激光器的研究,在新型谐振腔的研究中,获得授权发明专利3项,申请发明专利2项。该团队提出了一种新型激光谐振腔,即环形凹面镜激光谐振腔,该谐振腔由一个环形凹面反射镜和一个平面输出镜组成。理论模拟表明,菲涅尔系数为8.05的环形凹面镜激光谐振腔的输出光束M2因子接近于菲涅尔系数为2.01的平凹稳定腔的输出光束肝因子,环形凹面镜激光谐振腔的模体积为平凹稳定腔模体积的4倍。利用该谐振腔在高功率横流CO。激光器进行了试验研究,输出光束为等相位面的环形光斑,即近场为环形分布,远场(聚焦处)为中央亮斑分布。相同光阑尺寸的平凹稳定腔和环形凹面腔对比研究表明,在激光功率没有明显降低的情况下,输出光束的肝因子由平凹稳定腔的7.5提高了1.9。环形分布光束可以降低谐振腔镜片和外光路镜片的热畸变,对于高功率激光器的工业应用非常有意义。这种谐振腔结构简单,进一步解决其失调稳定性问题,将有助于该类谐振腔在多种工业激光器中获得应用。 相似文献
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鉴于单向环形腔是目前获得较大功率单纵模激光最有效的方式之一,为使环形腔单向运行,需要在环形腔内插入对正反2个方向的光产生损耗差的光学元件。采用激光二极管泵浦Nd∶YAG晶体,用声光调制器作为光学二极管使环形腔单向运行,实现四镜矩形环形腔单纵模激光器。实验中谐振腔的稳定性由增益介质的热透镜保证,声光调制器给正反2个方向的光提供损耗差,这使得在竞争过程中有较大损耗的光不能运行从而获得单向输出。实验获得了连续功率1 W、光束质量因子M2为1.21 的1.06 μm单纵模激光。 相似文献
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输出环状光束的新型激光谐振腔 总被引:3,自引:0,他引:3
提出一种输出环状光束的新型激光谐振腔,即在稳定激光谐振腔中采用外环耦合方式得到环状光束的输出。利用For-Li数值迭代算法求解此类激光谐振腔的积分方程,通过计算机编程计算了平面一凹球面稳定谐振腔的输出端平面镜在不同半径的情况下,谐振腔镜面上和衍射耦合输出场基模的振幅和相位分布。计算结果预示了当输出端平面镜半径小于通常的稳定腔的基模半径时,衍射耦合输出场有稳定的环状光束输出。实验中TEA CO2激光器采用印刷电路板预电离结构,增益长度90cm,腔长5m,球面全反射镜曲率半径20m,输出端平面镜半径4.5mm,得到了内环半径为4.5mm、外环半径为5.5mm的基模环形光斑输出。从而在理论上和实验上证实了该方案产生环状光束的可行性。 相似文献
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为了提高光束质量、压缩光束发散角,利用现有高功率稳定腔TEA CO2激光器进行了非稳谐振腔的技术改造及激光输出试验,非稳谐振腔采用正分支虚共焦型非稳腔方案。为充分研究谐振腔结构参数及激光振荡模体积对输出能量和光束发散角的影响,共设计加工了包含4种放大率、5种模体积的20组非稳腔腔镜组合。在其它参数都相同的试验条件下,进行了非稳腔镜的单脉冲输出对比试验,得到的最大输出能量为14 J,是原平凹稳定腔的70%,而光束发散角只是原平凹稳定腔的1/4。 相似文献
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The oscillation frequency shift ratio (OFSR) of a three-cavity coupled laser diode, which is caused by refractive index changes due to current modulation and temperature variation, has been investigated. It is found that the OFSR is significantly reduced by using a laser with an AR coated facet and a high external-mirror reflectivity, in addition to large external cavity lengths. Also, compared with an external cavity laser, the three-cavity laser has a smaller OFSR provided that the external cavities' reflectivities r0 and r3, are not identical (that is, r3 > r0). The analysis indicates that the structural parameters affect the OFSR of the three-cavity laser, which was shown to have a high longitudinal mode discrimination1. 相似文献
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Wen-Shing Tsai Shah-Jye Tzeng Shih-Hung Chen Tzu-Shen Chien 《Optics Communications》2006,263(2):201-206
A bidirectional hybrid dense-wavelength-division-multiplexing (DWDM)-passive optical network (PON) employing optical injection locking technique on vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) and data comparator, as well as optical injection locking technique on distributed feedback laser diodes (DFB LDs) and amplitude/phase compensator is proposed and demonstrated. Improved performances of bit error rate (BER) and carrier-to-noise ratio/composite second order/composite triple beat (CNR/CSO/CTB) were observed in our proposed bidirectional hybrid DWDM-PON. Bidirectional transmission in bidirectional hybrid DWDM-PON architecture is a very attractive option, the capacity of the optical network can be expanded relatively easily by bidirectional transmission technology. 相似文献
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为了提高976 nm宽条形高功率半导体激光器的光束质量,基于严格的二阶矩理论搭建了一套适用于高功率半导体激光器的光束质量检测装置。利用该装置测量了实验室研制的976 nm宽条形高功率半导体激光器在1~10 A工作电流下的束腰位置、束腰尺寸和远场发散角。实验结果表明,随着电流从1 A增加到10A,快轴方向束宽及远场发散角由于反导引效应有微小增加,但由于垂直方向较强的折射率导引机制使得光束参数变化很小,光束质量因子M~2仅从1. 32增加到1. 48,光束质量基本不变。慢轴方向由于反导引效应及热透镜效应而导致高阶模式激射,使得束宽及远场发散角随工作电流增加逐渐增大,光束质量因子M~2从5. 44增加到11. 76,光束质量逐渐变差。傍轴光束定义及非傍轴光束定义下的光束质量因子测试结果表明,在快轴方向,两者差别较大,不能使用傍轴光束定义近似计算;在慢轴方向,两者近似相等,可以使用傍轴光束定义近似计算。 相似文献
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K. Verbiezen R.J.H. Klein-Douwel A.P. van Vliet A.J. Donkerbroek W.L. Meerts N.J. Dam J.J. ter Meulen 《Applied physics. B, Lasers and optics》2006,83(1):155-166
Quantification of the nitric oxide (NO) concentration inside the cylinder of a Diesel engine by means of laser-induced fluorescence
(LIF) measurements requires, amongst others, knowledge of the attenuation of the ultraviolet radiation involved. We present
a number of laser diagnostic techniques to assess this attenuation, enabling a correction for laser intensity and detection
efficiency of the raw NO LIF data. Methods discussed include overall laser beam transmission, bidirectional laser scattering
(bidirectional LIF), spectrally resolved fluorescence imaging, and Raman scattering by N2. A combination of techniques is necessary to obtain the complete attenuation of laser beam and NO fluorescence. The overall
laser beam transmission measurements and bidirectional LIF measurements (the latter yielding spatially resolved transmission)
provide evidence of a non-uniform attenuation distribution, with predominant attenuation within or near the piston bowl. Fluorescence
imaging of multiple vibrational bands through a spectrograph is shown to be a powerful method for obtaining spatially resolved
data on the transmission losses of fluorescence. Special attention is paid to the role of CO2 and O2 as UV light absorbers, and the consequences to different excitation-detection schemes for NO.
PACS 82.33.Vx; 42.62.Fi; 33.20.t 相似文献
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相干合成技术是实现高功率、高亮度光纤激光系统的重要技术途径.然而, 脉冲激光阵列中常常存在时域误差,这将影响脉冲激光的相干合成效果. 建立了脉冲激光存在时域误差时的相干合成理论模型,并在不同波形(方波、三角波、正弦波) 的脉冲激光存在时域误差时,对相干合成光束在远场的脉冲波形、峰值功率、 光强分布和桶中功率(PIB)等特性进行了数值计算和对比分析.计算结果表明: 方波脉冲激光相干合成光束的脉冲波形受时域误差影响严重,光强分布和PIB随着时域误差 的增大发生线性变化;三角波脉冲激光相干合成光束的脉冲波形和峰值功率受时域误差 影响严重,光强分布和PIB在时域误差较大时随着时域误差的增大发生较为剧烈的变化; 正弦波脉冲激光相干合成光束具有较好的输出特性,在两路正弦波脉冲激光相干合成中, 将两脉冲之间的时延控制在脉冲持续时间的10%以内,就能取得良好的合成效果. 相似文献
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Zhou Wang Chunping Zhang Guanghua Fu Xiangjun Yan Hemu Wang Guangying Zhang 《Chinese Journal of Lasers》1992,1(3):229-234
Forces exerted on a small transparent dielectric sphere in a Gaussian beam is an-alyzed.The stable position of the sphere in the Gaussian beam was calculated.The effects ofthe sphere size,the beam radius etc.on the exerted forces,on the equilibrium positions aswell as on other parameters of the sphere are discussed. 相似文献
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二极管双侧抽运横流连续液体激光系统性能模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
为解决无机液体激光系统的热效应问题,采用激光二极管双侧抽运横向流动的Nd3 :POCl3:ZrCl4溶液以很好地减小热效应,实现液体激光系统高功率高光束质量输出。建立了液体激光理论模型,分析了工作参量对系统能量转换效率与介质热效应的影响;模拟了系统在不同吸收系数和不同流速下的能量转换效率,远场光斑分布以及激光束亮度分布。模拟结果表明:采用二极管作为抽运源可以获得很高的能量转换效率,而且光束质量较好;在给定抽运体积和抽运强度为800 W/cm2时,介质的吸收系数位于2.5~3.0 cm-1,流速约为25 m/s时,输出功率与光束质量实现最佳匹配,激光束亮度最高,系统性能达到最佳。 相似文献
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激光测距仪信噪比与激光发散角最佳值的选取 总被引:2,自引:0,他引:2
研讨激光测距仪的信噪比和激光发散角如何选取最佳值的问题。如果信噪比为SNR,激光发散角为θt,则取SNR θt^2最小时的信噪比和激光发散角为最佳值。 相似文献