内光路中大气吸收对远场光束质量的影响

采用桶中功率、β参数、像散参数、Strehl比和光束重心位置等参数描述远场光束质量,研究了在内光路中进行气体吸收对远场激光光束质量的影响,并与内光路中有横向吹风存在情况作了比较.用自编四维仿真程序进行了数值计算和物理分析.研究表明,随着吸收系数的减小或风速的增大,远场光束的峰值光强明显增强,可聚焦能力大大提高.但横向吹风会引起像散.     

复宗量拉盖尔-高斯光束通过矩形光阑的传输

利用拉盖尔-高斯模和厄米-高斯模的变换公式,并使用将二维矩孔光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,得到了复宗量拉盖尔-高斯(LG)光束通过含矩形硬边光阑近轴ABCD光学系统的变换的解析传输公式,并对复宗量LG光束通过矩形硬边光阑的衍射和聚焦特性进行了研究。该方法对研究有不同几何对称性光阑光学系统的光束变换是有用的。     

非傍轴旋转对称拉盖尔-高斯光束的远场发散角

基于功率密度的二阶矩方法,推导出了非傍轴旋转对称拉盖尔-高斯(LG)光束远场发散角的解析公式,并表示为伽玛函数的幂级数求和形式。计算结果表明,当初始束腰宽度和波长之比w0/λ趋于0时,对任意非傍轴旋转对称LG光束,远场发散角趋于渐近值63.435°,与阶数无关。对于p=0的特例,则退化为非傍轴高斯光束的结果。     

非傍轴高斯光束通过小孔光阑衍射的轴上光强

基于瑞利衍射积分,不使用通常的近似Rλ(λ为波长),推导出非傍轴高斯光束通过小孔光阑衍射的轴上光强的精确解析表达式。并对传统的光强定义和光强的精确表述进行了比较研究。结果表明,两种定义之间的差异与f参数,截断参数δ和传输距离z有关。     

高斯光束单侧面抽运Nd∶YAG板条热效应研究

建立了高斯光束单侧面抽运Nd∶YAG板条部分区间的热效应模型.利用ANSYS程序用有限元法对此模型进行数值计算,获得板条内的温度场分布和板条宽度方向的热透镜焦距.使用的面阵二极管激光器的峰值功率为960 W,平均功率192 W,工作频率为1 kHz,Nd∶YAG板条的大小为3 mm×8 mm×41 mm,抽运束在板条区间的大小为3 mm×41 mm,板条的抽运面不冷却,其对立面用12°C循环水冷却.数值结果显示,板条宽度方向的温度分布呈高斯分布,抽运束边缘出现应力突变,在此方向光程差为3.8 μm(λ＝1.06 μm),用凹柱面镜对该畸变进行补偿,可使其光程差小于λ/4波长差,但在应力突变区光程差大于λ/4波长差.建立实验对热透镜焦距进行测试,高斯光束单侧面抽运Nd∶YAG板条热效应模型理论计算结果与实验结果相符.(OC38)     

高斯光束通过球差透镜的聚焦特性

基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,在较为普遍情况下,对高斯光束通过球差透镜的聚焦特性作了研究,给出了数值计算例.分析表明,当入射光束束腰宽度较小时,结果与文献[1]和文献[2]的有关结论相符.     

复宗量拉盖尔-高斯光束及其特性研究(英文)

用由广义惠更斯-菲涅耳衍射积分推导出的传输方程详细研究了复宗量拉盖尔-高斯光束及其传输特性。采用光束传输因子(M2因子)和桶中功率(PIB)来表征光束质量,对复宗量和实宗量拉盖尔 高斯光束的光束质量进行了比较,并对所得结果作了分析。     

高斯光束通过倾斜光学元件的变换特性

基于广义惠更斯菲涅耳衍射积分,对高斯光束通过倾斜透镜后的传输特性作了研究,推导出了它的传输方程,并与离轴高斯光束通过透镜的变换做了比较,得到一些有意义的结果,以M2因子和桶中功率为参数分析了偏轴高斯光束的光束质量。     

球差透镜对超高斯光束光束质量影响的研究

根据束宽的传输方程,采用双曲线拟合的方法,计算了超高斯光束通过球差透镜后的M2因子。同时还研究有球差的超高斯光束在透镜几何焦面和实际焦面上的桶中功率(PIB)。以M2因子和PIB作为光束质量评价的参数,进行了详细的数值计算来说明球差对超高斯光束光束质量的影响,并与有球差的高斯光束做了比较。得出了一些有实际应用意义的结果。     

激光对金属背面含能材料的点火阈值

实验研究了Nd:YAG激光束通过辐照薄金属片,而对其后紧贴的含能材料的点火阈值。分析了激光对含能材料点火的过程和机理,并讨论了激光光斑尺寸、激光入射角度对点火的影响。