首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 521 毫秒
1.
有源腔模式的有限元数值矩阵计算法   总被引:4,自引:0,他引:4  
提出了一种计算有源腔模式分布的有限元数值矩阵方法。对腔镜进行基于菲涅耳–基尔霍夫衍射积分定理的有限元划分,利用MATLAB计算出光一次往返的传输矩阵。然后根据自再现理论,求出矩阵的特征值和特征向量。从而确定谐振腔的模式分布,给新型谐振腔的研究带来极大方便。  相似文献   

2.
程愿应  王又青  胡进  李家熔 《物理学报》2004,53(8):2576-2582
根据有限元法单元划分的思想,提出了一种新颖的模拟光腔模式及光束传输的特征向量法. 该方法的关键之处在于基于衍射积分理论构造了一种新的光束传输矩阵,通过求解特征矩阵方程可一次性得到谐振腔的一系列特征向量,每一列特征向量即代表了腔镜上光场的一个确定模式的振幅及相位分布. 并可采用该方法模拟光场传输到腔内或腔外任意地方的场分布. 该方法将传统方法中大量的迭代过程转化成为本征积分方程特征向量的求解过程,并与初值取值无关,且可一次性求得多个模式分布,从而可方便地分析谐振腔的模式鉴别能力. 特征向量法对圆形镜共焦 关键词: 谐振腔 特征向量法 模式分布  相似文献   

3.
 使用积分方法和差分方法结合的快速计算方法,在实际燃烧驱动氟化氢化学激光器增益介质沿径向分布不均匀的情况下,考虑在光束变换环形孔径激光谐振腔的紧束段引入光束旋转90°对其输出性能的影响。计算结果显示:在无腔失调的情况下,在紧束段引入光束旋转对束变换环孔激光谐振腔输出功率及光束质量的改善并不显著;在存在腔失调的情况下,紧束段光束旋转对于输出功率和光束质量的改善有显著效果。  相似文献   

4.
十字形孔径谐振腔的失调分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
给出十字形孔径谐振腔失调后的光轴确定方法,对因失调引起的腔内损耗进行了分析和近似计算;讨论了基模和高阶高斯光束在十字形孔径谐振腔中传输时的衍射损耗问题。计算结果表明,平面镜或凹面镜倾斜角度在10″以内,TEM30和TEM03及以下的低阶模式的平均单程损耗小于1%。  相似文献   

5.
朱保华  周逊 《强激光与粒子束》2018,30(12):123101-1-123101-4
孔径光阑耦合技术是大功率光泵气体太赫兹激光器的一种常用谐振腔设计方法。在不考虑波导对腔内模式形成的影响下,采用传输矩阵的特征向量法,针对孔径光阑耦合太赫兹谐振腔的腔内本征模式以及输出光束特性进行了数值模拟,得到了该种谐振腔在不同g参数下损耗最低的几种本征模式及其相应的衍射损耗;采用衍射积分与矩阵光学结合的方法计算了孔径光阑输出太赫兹激光的光束特性,得到不同本征模式的远场衍射光斑及发散角。研究工作为孔径光阑耦合的气体太赫兹激光器设计提供了理论参考。  相似文献   

6.
崔立红  赵维宁  颜昌翔 《物理学报》2015,64(22):224211-224211
为了降低高斯光束与谐振腔耦合过程中失调量和失配量对基于无源谐振腔测量技术精度的影响, 采用高斯光束变换规律、模式耦合有关理论以及光束传播坐标变换等相关理论, 就失调量和失配量对基模耦合效率的影响分别进行分析和模拟, 并据此给出了一般情况下两个参考量同时存在时基模耦合效率的表达式. 分析表明: 失配量的存在主要影响激光器与谐振腔的耦合效率, 而对高阶模式的激发影响较小, 因此对谐振腔的衰减线型影响较小; 失调量的存在对谐振腔高阶模式的激发起主要作用, 给测量带来严重误差. 该结论为利用腔出射光信号来确定误调参量值的实验方案提供了依据. 因此, 在考虑光源光谱线宽的情况下, 就光源光谱线宽的特性提出两种装调校准方案: 基于法布里-珀罗干涉仪法和基于多维象限探测器探测谐振腔出射光的调节回路, 这将为分析基于无源谐振腔的相关技术测量误差来源以及实现测量系统的高精度装调提供理论指导.  相似文献   

7.
刘惠兰  贺斌  刘恒  冯丽爽 《光学技术》2008,34(1):145-148
为了克服平面谐振腔调节精度高、损耗大的困难,提出了一种新型空间谐振式陀螺的谐振腔结构。并利用光学变换矩阵和菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式建立数学模型,通过MATLAB仿真计算谐振腔各腔镜因失调引起的衍射损耗。计算结果表明当谐振腔边长为4cm,入射光束束腰半径为0.25mm时,凹面镜的曲率半径为0.397m,反射镜失调引起的衍射损耗近似为0,即失调对陀螺的性能没有影响。得到陀螺的极限灵敏度为1.54°/h。  相似文献   

8.
采用数值计算方法,模拟了具有二维光子带隙结构的太赫兹频段谐振腔的谐振模式场分布,计算了这种谐振腔的品质因数,详细分析了光子晶体结构、缺陷腔几何参量对谐振特性的影响.计算得到频率落在光子晶体禁带内的单一、高阶谐振模式,且缺陷腔横向尺寸越大,谐振模式的阶数越高.这种谐振腔具有很高的品质因数,腔体的纵向长度对品质因数的影响较大.  相似文献   

9.
光腔模式及光束传输的特征向量算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
发展了一种新颖的适用于光腔模式及光束传输模拟计算的特征向量法.该方法的核心是基于菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论构造了一种新的光腔传输矩阵,通过求解激光谐振腔的本征积分方程,即可一次求解得到表征腔镜上多个光场模式振幅及相位分布的特征向量组;而谐振腔内或腔外任意地方的光场分布,也可采用该方法进行光束传输模拟而求得.对与该方法有关的单元划分、形函数选取、误差及稳定性分析等问题进行了论述,分析表明:合适的单元划分和形函数选取有利于提高计算速度、精度和稳定性.  相似文献   

10.
大口径薄片激光器失调输出特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
对大口径的薄片激光器的失调输出特性进行了理论和实验研究,V-型腔由平面输出耦合镜和凹面反射镜及孔径光阑组成。基于矩阵光学和失调衍射积分方程得到了激光器的功率失调曲线。实验测量了在200 Hz泵浦频率下加入不同孔径光阑后谐振腔失调对输出功率的影响和谐振腔失调对光束质量的影响,以及在300 Hz泵浦频率下输出功率分别与平面输出耦合镜和凹面反射镜失调的关系。实验结果表明:失调输出功率和失调角度成二次函数关系,失调容限和腔镜口径成正比,光束质量因子随失调角度的增大而变小。  相似文献   

11.
Field characteristics and beam quality of confocal positive branch unstable resonator under some practical imperfections has been investigated. Based on Fresnel-Kirchhoff integral, the near and far field intensity of the resonator was calculated numerically. Using the second order moment method, the beam quality factor, M2 of the resonator was also calculated. Variety of practical distorting affects, mainly misalignment, off-axis, and thermal deflection of the mirrors, as well as gain non-uniformity were considered in these calculations. The results show that the beam quality factor is more sensitive to the off-axis and misalignment distortions while the non-uniform gain has significant effect only for unusual conditions. The effects of geometrical parameters, i.e. Fresnel number as well as magnification factor on the beam quality were also investigated.  相似文献   

12.
王宁  陆雨田  李晓莉  焦志勇 《物理学报》2008,57(9):5632-5638
对InnoSlab Laser用混合腔的输出光束质量问题从热透镜效应和腔镜的不对准两个方面的影响进行理论分析,并从远场光强分布、远场发散角、光腰半径、光束质量因子M2值和桶中功率曲线等几个角度进行了讨论,特别是离轴非稳腔方向上腔镜倾斜对光束质量的影响,利用M2值和PIB曲线两个参数共同评价非稳腔的光束质量,对目前并无统一标准的非稳腔光束质量评价问题提供了有意义的参考. 关键词: InnoSlab 混合腔 光束质量 桶中功率  相似文献   

13.
激光辐照下非稳腔镜变形对激光模式的影响   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
 分析了正支虚共焦非稳腔中腔镜变形对激光模式的影响,采用时间离散化、快速傅里叶变换(FFT)和有限元分析(FEA)方法解决腔镜变形和激光模式两者之间的耦合问题。计算结果表明,随着激光器工作时间的增加,腔镜温升和变形相应增大,谐振腔模式变差,输出光场相位均匀性变差,呈现散焦现象,输出光束质量下降。实验验证了激光器输出光束质量随出光时间的延长而逐渐变坏。  相似文献   

14.
Performance of a kinetically enhanced copper vapor laser (KE-CVL) with various stable/unstable “alignment free” CAT-EYE resonator configurations are presented here in this paper. The laser used in the experiment was a 45 mm bore (∼2 l discharge volume) kinetically enhanced copper vapor laser developed in our laboratory and capable of generating maximum power of ∼80 W (at ∼9.8 kHz). The efficiency of the laser was ∼1.4% and beam divergence of ∼3.5 mrad in a plane-plane standard multimode cavity. For the first time performance of unstable CAT-EYE resonator is demonstrated with a CVL/KE-CVL. On using unstable CAT-EYE resonator the divergence of the laser beam reduced to ∼0.22 mrad (∼20-fold reduction as compared to conventional plane-plane cavity), ∼40 W output power and with excellent misalignment tolerance. The laser output power was found to be within ∼5% drift/decline with misalignment angle of about 4 mrad between the mirrors. This is a significant improvement in comparison to standard conventional unstable resonator (M ∼ 50) CVL where ∼0.5 mrad divergence is achieved with power drift/decline of about 45% at ∼4 mrad misalignment angle.Off-axis unstable CAT-EYE unstable resonator was also demonstrated for the first time with further reduction in beam divergence to ∼0.13 mrad and with output power of ∼28 W. The misalignment tolerance was found to be highest in case of off-axis unstable CAT-EYE resonator with decline/drift in laser power of only ∼10% for misalignment angle as high as ∼8 mrad. Performance with intra-cavity apertures in plane-plane type CAT-EYE resonator for transverse mode control is also presented for the first time in CVLs. It is observed that the laser beam divergence reduces significantly to 1.25 mrad (a factor of 2) on using an aperture of ∼3.5 mm at the CAT-EYE reflector as compared to its normal (R = F = d) configuration without aperture. In case of stable CAT-EYE resonator the average beam divergence reduces from 8 mrad to 4 mrad (factor of 2) on using intra-cavity aperture of about 3 mm. It was also observed that high misalignment tolerance was retained on using intra-cavity apertures in almost all the CAT-EYE resonators. Use of intra-cavity mesh was also demonstrated for the first time with stable CAT-EYE resonator for improving the beam focus-ability. Average beam divergence was reduced by a factor of 2.5 (from 8 mrad to 3 mrad) on using intra-cavity mesh. These new configurations in CAT-EYE resonators in KE-CVLs are found to be effective in improving and controlling the laser beam divergence significantly with additional characteristic of high misalignment tolerance.  相似文献   

15.
角锥棱镜激光谐振腔的基本特性   总被引:6,自引:3,他引:3       下载免费PDF全文
 分析了角锥棱镜对光束的相位变换作用,带二面角误差的角锥棱镜可等效于6块光楔的组合,其楔角的大小和方向由二面角误差决定。对在腔内往返传输的光线在镜面上的位置进行了分析,结果表明:3个二面角误差相同且不为零的角锥棱镜构成的谐振腔为约束非稳腔。用Fox-Li迭代法数值模拟得到了不同棱镜二面角误差情况下的谐振模式。模拟结果表明:圆形镜腔情况下基本振荡模式接近于TEM03模的拉盖尔高斯光束;当3个二面角误差不相同时,模式中各个区域的强度分布不对称。采用3个二面角误差基本接近且绝对值较小的棱镜可以提高光束质量。  相似文献   

16.
The simultaneous excitation of the fundamental and higher order radial modes in a degenerate confocal resonator leads to destructive interference between modes on the optic axis and hence reduces the power coupled by an axial iris. This mode competition may be reduced drastically by proper control of the aperture flux distribution and is of particular significance when the resonator is used for the power combining of solid-state sources.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号