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     

预电离脉冲群开关技术高功率脉冲CO2激光器

采用独特的电极结构和预电离脉冲群开关放电技术,实现了5kW量级平均功率横流CO2激光器脉冲激光输出.     

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.     

根据激光单脉冲能量空间分布测量激光横模结构的方法

针对脉冲激光器,提出了一种根据激光单脉冲能量空间分布测量激光横模结构的方法,构造了相应算法,并通过理论和实验验证了该方法.通过对调Q二极管泵浦固体激光器的调Q过程进行数值模拟,计算出单脉冲能量空间分布曲线和各阶横模比例,同时根据单脉冲能量空间分布曲线上一些离散点计算出各阶横模比例,且与调Q过程数值模拟的直接计算结果相等.同时在实验中根据测量出的单脉冲能量相对值,计算出各阶横模比例,拟合出腔外不同距离处的单脉冲能量空间分布曲线.对腔外不同距离处单脉冲能量相对值和相应拟合曲线进行比较,发现测量值和拟合曲线吻合.     

根据激光单脉冲能量空间分布测量激光横模结构的方法

针对脉冲激光器,提出了一种根据激光单脉冲能量空间分布测量激光横模结构的方法,构造了相应算法,并通过理论和实验验证了该方法.通过对调Q二极管泵浦固体激光器的调Q过程进行数值模拟,计算出单脉冲能量空间分布曲线和各阶横模比例,同时根据单脉冲能量空间分布曲线上一些离散点计算出各阶横模比例,且与调Q过程数值模拟的直接计算结果相等.同时在实验中根据测量出的单脉冲能量相对值,计算出各阶横模比例,拟合出腔外不同距离处的单脉冲能量空间分布曲线.对腔外不同距离处单脉冲能量相对值和相应拟合曲线进行比较,发现测量值和拟合曲线吻合.     

用FLUENT软件计算化学氧碘激光流场

用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT,数值研究化学氧碘激光喷管形线,碘喷孔位置, 副流入口压力, O2(1Δ)初始产额,水蒸汽含量以及稀释气体对平均小信号增益系数沿流动方向分布的影响;并对大连化学物理研究所超音速化学氧碘激光的两次实验进行数值模拟,计算结果显示平均小信号增益系数与实验测试的摩尔功率趋势一致。     

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.     

用刀口法测量氦氖激光基横模

介绍研究氦氖激光基横模的刀口法测量原理，给出实验装置和实验结果，这种方法能够证实氦氖激光基横模的光强分布是高斯分布，能够确定光斑的大小。     

氮稀释气体氧碘化学激光3维喷管流动模拟

 应用改进的3维化学反应流程序,对基于RADICL装置、以氮气为稀释气体的化学氧碘激光喷管流动做了数值模拟。给出了达到合适副气流穿深的主副气流匹配条件,考虑了提高水汽流量、改变主副气流总温对增益系数的影响,比较了与以氦气为稀释气体的不同特点。结果发现：氮气作为稀释气体条件下,混合气体的流速低,静压大,在亚声速区驻留时间长,碘分子离解快,使得增益系数峰值增大,且下降快。模拟结果提示：改变喷管结构,将副气流喷孔下移,增益分布得到了改善。     

黄铁矿的横向光伏效应研究

研究了天然黄铁矿(FeS₂)的横向光伏效应,探究了激光辐照FeS₂时,激光感生电压随电极方式、电极间距、激光波长和功率密度的变化规律,并分析了相应的物理机制．实验结果表明：FeS₂在可见和近红外激光的辐照下,双电极的信号响应均大于叉指电极,且激光感生电压的稳定值大小随着电极间距的增大而增大．用532nm和808nm的激光辐照FeS₂样品时,所产生的激光感生电压峰值与激光器功率密度具有相似的线性关系,表明光热效应是FeS₂激光感生电压响应的主要原因．     

Design and operation characteristics of a high power transverse flow pulser sustained cw CO2 laser

A transverse flow, transverse discharge cw CO₂ laser in which de discharge is sustained by employing high repetition rate high voltage pulses has been developed. Pulser sustained discharge through electrodes of innovative design provided uniform excitation at electrical input power densities more than 10 W/cc. Laser output power more than 2.5 kW was obtained in a laser gas mixture consisting of 0.5 mbar of CO₂, 16 mbar of N₂ and 38.5 mbar of He. Design details and operational characteristics of this laser are presented.     

基于猫眼腔镜损耗调节的激光横模演示系统

提出一种基于猫眼腔镜损耗调节的新型激光横模演示系统。采用半外腔He-Ne激光器,利用由分立的可进行五维微调的凸透镜和凹面镜组成的猫眼逆向器构成损耗可调激光谐振腔,通过调节猫眼逆向器改变激光谐振腔的损耗比，实现改变激光横模状态的作用。利用CCD进行图像采集，计算机实现图像存储，从而得到20多种结构清晰的高阶横模花样图片。     

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。     

The influence of transverse structures on the coupling of solid-state lasers

We demonstrate the influence of transverse structures on the coherent coupling of laser modes. From the Maxwell-Bloch equations in the approximation of a finite mode expansion we derive Adler equations for the relative phases. We use an improved model to describe the gain-induced coupling of two non-orthogonal modes of a solid-state laser. Experimental results for some time-dependent experiments are presented and compared with theoretical predictions of our model.     

CRRFA-30L波段射频加速器

主要介绍CRRFA-30L波段射频加速器结构和性能，论述了热阴极射频腔注入器、束流加速系统、微波功率源和控制等结构中主要技术及其研究进展，给出了加速器输出束流参数测量与测量结果分析，达到设计应用要求。     

Simulation of a ridge-type semiconductor laser for separate confinement of horizontal transverse modes and carriers

A ridge-type semiconductor laser with selectively proton-implanted cladding layers for separate confinement of horizontal transverse modes and carriers is proposed, and lasing characteristics are simulated. Light is confined by the proton-implanted n-cladding layer; carriers are confined by the proton-implanted p-cladding layer. It is found that light output operating in the fundamental transverse mode is enhanced and threshold current is decreased.     

Dynamic modes of wide-aperture laser systems above the second lasing threshold

The processes of the formation of optical field structures in the transverse profile of wide-aperture laser radiation are studied within the model described by the system of Maxwell-Bloch equations. The main types of instabilities appearing above the second lasing threshold and corresponding mechanisms controlling the laser dynamics at negative frequency detuning are considered. The characteristic lasing modes and conditions of the spontaneous formation of transverse optical structures are determined.     

Towards the transverse mode-locking of oxide-confined VCSELs

We have investigated the lasing modes of oxide-confined vertical-cavity surface emitting lasers (VCSELs). The individual Laguerre–Gaussian modes have been spectrally and spatially resolved with scanning confocal microscope with time resolution of 4 ps. Subject to the injection of ultrafast laser pulses, the VCSEL showed irregular pulsed emission which indicates the potential for transverse mode-locking of the VCSEL.     

注入电流引起质子轰击VCSEL中的模式竞争

为了分析质子轰击垂直腔面发射激光器(VCSEL)中注入电流引起的激光模式竞争过程,在三维空间中对VCSEL激射后光电热进行了研究。给出仿真光电热的方程之后,在室温连续工作条件下,对电流孔半径r为4μm、阈值电流Ith为4.5 m A的VCSEL进行自洽求解。当注入电流Iin分别为5.0,5.5,6.0 m A时,得到了对应的外加电压和输出光功率,并绘制了VCSEL的电势、注入电流、载流子、光场和热场的空间分布,给出了连续工作下输出光功率随注入电流变化的曲线。仿真结果表明:随着注入VCSEL中的电流增加,电流密度增大,激光的横向基模和横向一阶模式同时增强。横向一阶模式增加的强度及扩展的范围大于横向基模,激光输出能量逐渐向横向一阶模式过渡,横向模式竞争的同时产生载流子空间烧孔,因此在电流孔半径r≥4μm的VCSEL中,连续工作激光模式不稳定。