小镜法准直正支共焦非稳腔

介绍了小镜法准直正支共焦非稳腔的原理、方法和步骤,并将它与传统使用的几种方法进行了比较。实验分析结果表明：小镜法除兼容其它方法的优越性外,还特别适合于需要确定强激光束场焦点位置的场合。     

小镜法准直正支共焦非稳腔

 介绍了小镜法准直正支共焦非稳腔的原理、方法和步骤，并将它与传统使用的几种方法进行了比较。实验分析结果表明：小镜法除兼容其它方法的优越性外，还特别适合于需要确定强激光束场焦点位置的场合。     

会聚光束法准直正支共焦非稳腔

介绍一种正支共焦非稳腔的新准直法。用耦合输出镜背面和具有一定焦距、口径的会聚光束,顺利完成了谐振腔准直,准直精度约10μrad。与凹面镜开小孔的准直方法相比,会聚光束法准直非稳腔,能滤掉耦合输出镜的零级反射光,使氦氖参考光束清楚显示谐振腔的准直和参量变化。     

正支共焦非稳腔的自动准直调整实验研究

谐振腔的自动准直调整技术是实现高能激光器系统自动化的关键技术之一。在对正支共焦非稳腔自动准直调整方法的研究基础上,应用基于系统性能评价函数无模型最优化的随机并行梯度下降（SPGD）控制算法实现腔的自动准直调整。实验结果表明该方法可实现腔镜的闭环控制准直调整,其调腔共轴精度在一定程度上高于传统的人工调腔精度。     

正支共焦非稳腔的离焦像差特性

 正支共焦非稳腔在出光过程中易受环境扰动而造成腔长失调,易受热积累影响而使腔镜变形,从而使输出光束产生离焦像差和部分其它像差。为了实现对离焦像差的校正,针对不同的产生原因,提出了2种离焦像差特性分析方法：一为腔镜相对位置失调引起的离焦像差特性理论分析方法,它是另一种分析方法的基础;二为腔镜变形引起的等效腔长变化导致的离焦像差特性分析方法,它是实际激光器中的主要分析方法。得到了离焦像差与腔长的特性关系和离焦像差与腔镜变形量之间的特性关系。研究表明：腔长改变和腔镜变形对离焦像差的影响本质是一样的,都是改变了谐振腔的共焦点位置;腔长改变或腔镜矢高变化与离焦像差都成近似的线性关系。实验验证了离焦像差特性分析方法的有效性,最后指出离焦像差特性可作为激光器中离焦像差动态补偿的有效依据。     

圆形球面虚共焦非稳腔的三维数值研究

通过对1/2共焦腔和稳定腔的计算,考查了同三维菲涅耳积分方程相应的C 8程序的可靠性。对激光在三维圆形球面虚共焦非稳腔中的传输作了计算和分析。取相同的远场传输距离且放大率由大变小时,强度分布由近场的投影分布逐渐趋于远场的高斯、超高斯分布。     

圆形球面虚共焦非稳腔的三维数值研究

 通过对1/2共焦腔和稳定腔的计算,考查了同三维菲涅耳积分方程相应的C 8程序的可靠性。对激光在三维圆形球面虚共焦非稳腔中的传输作了计算和分析。取相同的远场传输距离且放大率由大变小时，强度分布由近场的投影分布逐渐趋于远场的高斯、超高斯分布。     

一种改进型圆形球面虚共焦非稳腔数值模拟研究

在分析具有均匀相位输出耦合器非稳腔优缺点的基础上,提出了一种改进型非稳腔。数值模拟结果表明这种非稳腔不仅克服了均匀相位输出耦合器非稳腔的缺点而且远场也有较好的聚焦能力。     

一种改进型圆形球面虚共焦非稳腔数值模拟研究

 在分析具有均匀相位输出耦合器非稳腔优缺点的基础上,提出了一种改进型非稳腔。数值模拟结果表明这种非稳腔不仅克服了均匀相位输出耦合器非稳腔的缺点而且远场也有较好的聚焦能力。     

无源虚共焦非稳腔光束特性模拟

采用FFT方法,详细研究了无源圆形球面虚共焦非稳腔的光束特性,给出了三维稳态模型。考虑腔镜倾斜效应和变反射率输出耦合镜导致的光束质量和输出功率变化等问题。讨论了在中等放大率和大Fresnel数模式下的近场光束特性和远场光束质量。     

无源虚共焦非稳腔光束特性模拟

 采用FFT方法,详细研究了无源圆形球面虚共焦非稳腔的光束特性,给出了三维稳态模型。考虑腔镜倾斜效应和变反射率输出耦合镜导致的光束质量和输出功率变化等问题。讨论了在中等放大率和大Fresnel数模式下的近场光束特性和远场光束质量。     

准分子激光虚共焦非稳腔稳态理论研究

在Ｒｉｇｒｏｄ理论基础上建立准分子激光非稳腔稳态理论模型，通过测量不同泵浦条件下七种输出耦合的平行平面腔的输出光强，给出小信号增益系数ｇ＿０，非饱和吸收α以及饱和参量Ｉ＿ｓ，由此通过非稳腔稳态理论推算出不同放大率Ｍ的虚共焦非稳腔的输出光强Ｉ＿（ｏｕｔ），与实验结果基本吻合。     

共焦非稳腔中ps激光的内腔倍频

考虑倍频晶体相位匹配接收角（Angular acceptance）对倍频转换效率的影响,设计了正支（p支）共焦非稳腔Nd:YAP锁模激光器。平行光通过晶体实现完全相位匹配。以BBO和KTP作为腔内倍频元件,分别获得80.6%和60.2%的高效倍频转换,及几十mJ的绿光输出。同时实验测定其它有关参数。     

虚共焦非稳腔腔镜倾斜对激光传输的影响

首先用几何光学方法分析了虚共焦非稳腔腔镜倾斜引起的准直光线偏离光轴,形成偏斜光线的角度灵敏度和偏斜距离灵敏度同非稳腔放大率ｍ和腔镜倾斜角β之间的关系,然后用Ｃ－６程序计算、分析了柱面条状虚共焦非稳腔单镜、双镜反向和同向倾斜三种情况下不同倾斜角对近场相位和远场强度的影响。数值结果表明,镜腔倾斜会使近场相位由均匀分布变成非均匀分布。从布导致远场光束质量变坏。     

短波长激光在柱面条状虚共焦非稳腔中的传输

 用数值迭代方法求解了柱面条状虚共焦非稳腔的积分方程组。对相同及不同的菲涅耳数N-F和不同的放大率m等情况进行了数值计算。结果表明,在所取的N-F范围内近场光场强度的空间分布偏离均匀分布,但相位近似为均匀分布。其中小N-F和大m时不仅近场分布较为理想,而且远场强度的角分布接近衍射极限。     

短波长激光在柱面条状虚共焦非稳腔中的传输

用数值迭代方法求解了柱面条状虚共焦非稳腔的积分方程组。对相同及不同的菲涅耳数N-F和不同的放大率m等情况进行了数值计算。结果表明,在所取的N-F范围内近场光场强度的空间分布偏离均匀分布,但相位近似为均匀分布。其中小N-F和大m时不仅近场分布较为理想,而且远场强度的角分布接近衍射极限。     

腔内像散扰动对正支共焦腔模式影响的数值分析

 针对激光器出光过程中腔内像差扰动带来的输出光束质量和光束能量下降问题,分析了腔内像差扰动对非稳腔模式的影响,并采用数值迭代法计算了理想情形和腔内像散扰动对无源正支共焦腔输出模式强度和相位分布的影响,进一步采用Zernike模式法对光束相位进行了像差拟合,得到了前35阶Zernike像差系数、点扩散函数(PSF)分布和环围能量曲线,计算了腔内像散扰动量与远场Strehl比的关系。结果表明：对小菲涅耳数正支共焦腔,腔内像散扰动对输出光束强度和相位分布均有明显影响,相位分布中一些高阶Zernike像差也有所增大。因此在进行腔内像差校正时,应优先考虑此类像差的校正。     

腔内像散扰动对正支共焦腔模式影响的数值分析

针对激光器出光过程中腔内像差扰动带来的输出光束质量和光束能量下降问题,分析了腔内像差扰动对非稳腔模式的影响,并采用数值迭代法计算了理想情形和腔内像散扰动对无源正支共焦腔输出模式强度和相位分布的影响,进一步采用Zernike模式法对光束相位进行了像差拟合,得到了前35阶Zernike像差系数、点扩散函数(PSF)分布和环围能量曲线,计算了腔内像散扰动量与远场Strehl比的关系。结果表明：对小菲涅耳数正支共焦腔,腔内像散扰动对输出光束强度和相位分布均有明显影响,相位分布中一些高阶Zernike像差也有所增大。因此在进行腔内像差校正时,应优先考虑此类像差的校正。     

用薄层处理法模拟有源共焦非稳

采用FFT方法和增益介质近腔镜簿层处理法研究了非稳腔下具有非均匀流动介质的高功率气体激光器的光束特性和光束质量,证实了该方法在小扰动、低放大率、低增益器件的腔型中是适用的。     

用薄层处理法模拟有源共焦非稳

 采用FFT方法和增益介质近腔镜簿层处理法研究了非稳腔下具有非均匀流动介质的高功率气体激光器的光束特性和光束质量,证实了该方法在小扰动、低放大率、低增益器件的腔型中是适用的。