高功率激光稳定腔选模分析

讨论了在有限菲涅耳数时，稳定凹－凸腔的高功率激光选模特性，研究表明当稳定凹－凸腔工作在临近界稳区时，基模体积显著提高，具有良好的选模效果。     

激光谐振腔自再现模的波型特征

本文用光传输矩阵理论给出分析激光光腔模式波型特性统一处理方法.导出激光谐振腔自再现模的波型函数.讨论了在各类激光谐振腔中激光束的波型特征.     

稳定和非稳定激光谐振腔中的自再现模讨论

本文通过菲涅耳-基尔霍夫衍射积分方法,推导了一般稳定和非稳定球面镜谐振腔中自再现模的解析表达式,揭示了从稳定腔变为非稳腔过程中自再现模的变化规律.进一步地,本文在几何光学近似条件下得到了非稳腔的自再现模,通过与衍射积分结果对比,发现基于几何光学近似得到的非稳腔最低阶偶对称模(即基模)和最低阶奇对称模的空间分布与衍射积分结果一致.而对于更高阶的自再现模,当非稳腔接近稳定腔时,几何光学近似得到的自再现模空间分布和衍射积分结果之间存在较大差异.本文的结果可以作为激光原理教学内容的重要补充.     

激光形成过程和谐振腔自再现模的数值分析

以红宝石激光器为例,对三能级系统的速率方程进行了数值求解,揭示了激光器从泵浦、弛豫振荡、增益饱和到稳定输出的过程.利用光的衍射理论和Fox-Li迭代解法,演示了自再现模的形成过程.采用数值计算可以使抽象的理论公式具体化,增强学生对基本概念的理解,同时提高学生处理实际问题的能力.     

平行光斜入射光栅(矩孔)的衍射光场

在"衍射光栅光栅常量的测定"实验中用矩孔代替光栅,利用菲涅尔-基尔霍夫积分公式,计算出平行光以任意倾斜角度入射后的光场分布公式,当平行光斜入射且接收屏与矩孔平面平行时,光斑分布图形为双曲线,并结合实验图像和计算机模拟,很好地验证了公式的正确性,解释了实验中观察到的现象.     

光激光拾自谐振传感器的光学特性及优化设计

建立了光激、光拾自谐振多晶硅微机械传感器的多层膜系模型,利用该模型对传感器的光学特性进行了理论分析,并对传感器谐振微梁厚度和空腔高度进行了优化.     

光纤耦合LD光束特性及其对振荡光模式的影响

基于菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,研究了端面泵浦固体激光器中泵浦源——LD阵列光纤耦合模块的输出光空间特性,及其对振荡光特性的影响。结果显示:LD阵列光纤耦合模块的输出光强分布不平滑,呈多尖峰分布,尖峰位置对LD光束指向角敏感,随指向角、空间排布等因素的变化而变化,是多种因素综合作用的结果;具有尖峰结构的泵浦光场对振荡光横模结构有直接影响,泵浦光尖峰位置越居中,光强径向分布曲线在轴心处越凸起,振荡光光束质量越好,越凹陷,振荡光光束质量越差,在激光器设计中应有针对性地具体考虑应对措施。     

光纤耦合LD光束特性及其对振荡光模式的影响

基于菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,研究了端面泵浦固体激光器中泵浦源LD阵列光纤耦合模块的输出光空间特性,及其对振荡光特性的影响。结果显示：LD阵列光纤耦合模块的输出光强分布不平滑,呈多尖峰分布,尖峰位置对LD光束指向角敏感,随指向角、空间排布等因素的变化而变化,是多种因素综合作用的结果;具有尖峰结构的泵浦光场对振荡光横模结构有直接影响,泵浦光尖峰位置越居中,光强径向分布曲线在轴心处越凸起,振荡光光束质量越好,越凹陷,振荡光光束质量越差,在激光器设计中应有针对性地具体考虑应对措施。     

低抽运三镜腔自锁模掺钛蓝宝石激光器的理论与实验研究

实现了低抽运三镜腔自锁模掺钛蓝宝石激光器的自锁模运转,对该激光器的自锁模区进行了实验研究,并对象散、稳定性、光束参量和克尔自聚焦强度与腔参量的关系进行了系统的理论计算.该计算为自锁模固体激光器的设计和调整提供了理论依据. 关键词：     

高功率激光器抗失调谐振腔的实验研究

为简化高功率激光器谐振腔结构,提高激光谐振腔的稳定性,增加基模体积,改善光束质量,提出了两种新型激光谐振腔结构,分别是带角隅反射镜的激光谐振腔和直角内圆锥面反射镜激光谐振腔。使用高功率脉冲CO2激光器,研究了这两种激光谐振腔的输出特性和腔镜失调的关系,并结合平凹稳定腔,对三种激光谐振腔的抗失调稳定性进行了对比。实验结果表明,随着全反镜或平面输出镜失调角的增加,角隅腔激光器的单脉冲输出能量下降速度小于直角内圆锥面全反镜腔。两种新型谐振腔全反镜的抗失调稳定性都超过平面输出镜。角隅全反镜谐振腔和直角内圆锥面全反镜谐振腔的抗失调稳定性均大大超过平凹稳定腔。     

激光非稳腔模式的快速计算方法

对Du Fort-Frankel差分格式用于谐振腔模式计算进行简要分析,以该差分格式为基础,提出基于移动矩阵法的非稳腔模式数值计算快速算法.对空腔共焦非稳腔模式进行数值模拟,将计算结果与参考文献进行对比,两者吻合较好.对有源共焦非稳谐振腔内增益区位置对谐振腔输出功率的影响进行数值计算,结果表明:对于采用共焦非稳腔的大功率激光器,当增益体积一定、小信号增益曲线相同时,随着谐振腔内增益区与凹面镜之间的距离的减小,激光器输出功率会有较为明显的提高.数值算例证明了本文方法的正确性和有效性.     

三环无源谐振腔在光纤激光器中的选频特性

利用琼斯矩阵对一种三环嵌套的无源谐振腔的选频特性进行了分析,并根据无源谐振腔选频的原理,设计了一种基于三环嵌套无源谐振腔的掺铒光纤激光器.实验结果表明:三环嵌套的无源谐振腔具有良好的选频特性,当泵浦功率为159 mW时,得到了稳定的单纵模激光信号输出;输出功率的最大波动为0.04 dB,输出中心波长最大漂移为0.016...     

XeCl激光泵浦S2分子获得紫外激光振荡

本文报道利用ＸｅＣｌ准分子激光（３０８．１ｎｍ）横向泵浦硫双原子分子激光器，在近紫外谱区（３３０．９～３９０．０ｎｍ）的六条谱带上获得激光振荡。计算并测量了Ｓ２分子的吸收系数及小信号增益系数，从而确定了最佳泵浦波长。     

ZnO粉末激光器激射激光的密度要求

基于相干反馈无序激光理论,以ZnO粉末激光器为例,模拟了光子在无序介质中的行为.发现只有密度达到临界值时才能出射激光;另外,当ZnO散射体密度不断增加时,系统的增益与损耗之比不断变大.系统激射激光变得更容易,以及满足激光激射所需的临界增益系数要求也越来越低,这与实验结果是相符的.     

Effect of the Parameters of Three-Mirror Resonators on the Spectral Characteristics of Single-Pulse Laser Generation with Self-Injection of Priming Radiation

Based on a semiclassical theory, investigations were made of the dynamics and spectral composition of pulsed generation with self-injection of priming radiation from the active part of a three-mirror linear resonator, the passive part of which contains an active loss modulator and serves as the output reflector of the laser. It is shown that there exists a range of resonator parameters at which pulsed lasing has virtually a single frequency irrespective of the detuning of the frequencies of the priming radiation and of the nearest eigenmode of the composite resonator. Considering graphically the phase conditions of generation, it is established that among pulsed lasers with self-injection of priming radiation which are constructed on the basis of three-mirror linear and branched resonators, the most efficient for creating single-frequency generation are those in which the length of the main resonator, where generation of the pulse occurs, is larger than the length of the additional one intended for forming the priming radiation. With an inverse ratio of the lengths of the resonators, the conditions of single-frequency pulsed generation becomes dependent on the priming radiation frequency.     

环形谐振腔频率响应特性研究

分析了方形环形谐振腔对S线偏光和P线偏光的频率响应特性,发现输入两个频率间隔相差很小的S线偏光和P线偏光都能引起环形谐振腔的谐振,其中S线偏光谐振峰频率特性更适于环形谐振腔的稳频。通过搭建环形谐振腔频率响应特性测试系统,从实验上验证了理论计算的正确性。对于环形谐振腔的稳频和调腔具有参考意义。     

光束变换环形孔径有源激光谐振腔模式的数值模拟

建立了燃烧驱动环柱型高能化学激光器环形增益介质的五种分布模型,使用差分和积分相结合的方法计算了束变换环孔腔在不同增益分布和折射率分布时的模式特征,研究了增益分布和折射率分布对束变换环孔腔输出性能的影响,结果表明束变换环孔腔在不同的增益介质及折射率分布情况下,仍然可以保持良好的输出光束质量,很高的提取效率,在化学激光器增益流存在激波扰动的情况下,输出光场的施特雷尔比仍达到0．8991,同时腔镜上光强分布较为均匀,可以避免镜面因热应力分布不均匀而造成镜面变形和破坏。该腔不但适用于高能化学激光器,也可以用于高能固体激光器,起到克服固体增益介质热畸变与热应力的作用,可获得优良的输出光束质量。