对称共焦腔激光器横模的计算机仿真

利用Fox-Li数值迭代法对方形镜和圆形镜形状的对称共焦腔的横向稳定场分布进行了仿真研究,给出迭代任意多次后的光场振幅分布和相位分布。另一方面,从理论上分析了方形镜和圆形镜对称共焦腔的横模场分布规律,并绘出光强分布的二维和三维图形。最后设计了简明的图形用户界面,能够选择腔镜类型、光腔参数等,使激光横模仿真更加简单直观,有利于对激光横模理论的深入理解。     

大光腔半导体激光器的横模甄别

本文用电磁学理论对大光腔半导体激光器的横向波导模式进行了推导，得出了影响横模甄别的模增益、吸收系数和折射率等的计算公式，并通过计算获得了ＬＯＣ半导体激光器基横模工作，高功率输出的结构参数值。     

可见光垂直腔面发射激光器的性能模拟

采用有限差分光束传播方法(FD-BPM)对氧化型可见光垂直腔面发射激光器进行了模拟计算.在计算中,考虑了电流密度分布、自热效应、量子阱内载流子的横向扩散和光场的分布等主要物理过程,并对各种物理过程进行了自洽式计算;得到了氧化型可见光垂直腔面发射激光器的电流密度分布、温度分布、量子阱内载流子密度的分布,同时计算了阈值电流、光场的横向分布及电流-光功率输出特性.计算结果表明,使用该模型计算出在氧化孔半径为6 μm时阈值电流为0.67 mA,光输出功率最高可达4.5 mW.     

激光谐振腔光场及远场分布的数值模拟系统

利用数值迭代法和有限元法,对激光圆形镜球面谐振腔的光场分布及远场光束进行数值求解。采用Matlab编写了具备图形化用户界面(GUI)的功能全面的激光谐振腔模拟系统,系统可以选择和设置谐振腔类型及谐振腔参数等。系统运行后给出谐振腔内光场达到稳定状态时的渡越次数、腔镜上光场振幅和相位分布以及远场光强分布的三维图像。对输出镜反射率均匀分布以及输出镜反射率沿径向逐渐降低的激光谐振腔模式及远场光强分布进行模拟并做了对比分析,结果表明,输出镜反射率变化的激光谐振腔模式形成较快,远场光强分布更集中。     

多环端镜激光谐振腔的探讨

多环端镜激光腔中各阶横模特性的一些计算结果表明:适当结构的这类新型腔与普通激光腔比较,可具有较大的横模选择性与基横模光斑半径.不考虑开孔衍射的准几何光学理论不适用于这类新型腔.新型腔可使某些单横模工作激光器的最佳输出功率约为应用相应的普通激光腔时的两倍或两倍以上.     

离轴共焦非稳腔激光远场分布的腔镜倾斜容限研究

以波函数坐标变换理论和快速傅里叶算法为基础,在考虑腔镜倾斜情况下对离轴共焦非稳腔的光场计算进行了修正。利用修正后的计算方法模拟了腔镜M1倾斜不同角度及不同方向倾斜时远场光强分布,并分析了远场模式的变化。理论分析表明,离轴共焦非稳腔的腔镜倾斜失调容限在顺时针和逆时针方向上是不同的,腔镜M1逆时针倾斜的失调容限大于顺时针倾斜的失调容限,这与共轴共焦非稳腔是有显著区别的     

共焦球面腔的衍射模拟

根据激光谐振腔的衍射理论,利用Matlab模拟了共焦腔横模的光强分布及光斑花样,使横模概念更加清晰、直观,加深了对衍射理论的理解．     

利用快速傅立叶算法模拟离轴混合腔的光场分布

针对快速傅立叶方法在计算离轴非穗腔中存在的困难,在Sziklas和Siegman的波函数坐标变换理论的基础上稍作调整,计算了离轴混合腔的腔内光场分布、近场输出光强分布和远场光强分布,并与实验测得的光强分布曲线做了比较,得到了较为理想的理论模拟结果。同时,理论模拟结果也表明了利用离轴非稳腔能够得到高光束质量的激光输出。     

平顶高斯光束谐波场的横向分布

对平顶高斯光束用于倍频和混频后的谐波场场强分布进行了理论计算,模拟了相同基波峰值强度下,不同阶数和不同偏振分量比的平顶高斯光束在长度为5mm的非线性晶体CsLiB6O10上的Ⅰ类、Ⅱ类倍频光场及Ⅱ类混频光场的横向分布曲线,并将其与基波场分布进行了比较,得到了谐波场仍为均匀平顶分布形式,但出现了横向光斑压缩现象,且基波光束的阶数愈高,横向压缩现象越弱;阶数相同,偏振分量不同的基波产生的谐波场光斑大小基本相同,但光场强度不同。     

有高斯光束注入的激光器的双稳性

本文考虑注入环形腔激光器的信号为高斯光束(TEM10模),利用平均场近似理论得到了单横模共振时的定态方程,并进行了线性稳定性分析,结果表明,对优质腔来说,跟Lugiato所讨论的注入信号为平面波光束时的情况不同,此时环形腔激光器输出呈双稳行为。     

微波整流器谐振回路的计算机模拟

构造了圆柱腔圆极化TE111模式,采用自适应变步长四阶五级龙格-库塔法编写了跟踪单个电子运动轨迹的模拟程序,并计算了f=2.45 GHz时腔体的最优尺寸;分析了给定输入功率时,电子枪电压与电子束流及电子出腔时横向位移的关系;得到了外加磁场偏离谐振值±5%时,单个电子输出能量的离散性随电子枪加速电压变化的曲线;当电子与轴的距离小于5mm时,输出电子横向动能的离散小于1.8%.     

纳米孔径近场光学显微成像的数值分析

将纳米级光孔的近场分布表征为横电与横磁模式按空间频谱分布的展开叠加,其频谱系数由界面上的电磁分布来确定。在柱坐标系上,横电及横磁各分量的具体形式来源于矢量亥姆霍兹方程的一般解,通过界面上电磁分布的修正,是到更为精确的矢量解,既保留了近场的发散特性,又满足了远场的偶极子分布特性。     

声表面波谐振滤波器中纵横向耦合模式的研究及其复合应用

在通常的声表面波谐振滤波器中,由于采用的模式不同,纵向耦合谐振器具带宽大和插损低,带外抑制较差的特点;而横向耦合谐振器则具有带外抑制高,低插损及通带较窄的特点．为了综合两种滤波器的优点,采用了一种改进的滤波器结构,可同时利用纵向与横向耦合模式,得到既有较大带宽又有高带外抑制的声表面波谐振滤波器．运用耦合膜理论对纵横向模式的复合进行了分析,并在计算机上对这种结构的滤波器特性作了模拟,实验结果与模拟结果得到了较好的吻合．     

高斯镜平凹腔激光场模式特性研究

运用边界元法数值计算了平凹谐振腔具有高斯反射镜情况下的场强分布和相位分布,考察了高斯反射镜谐振腔的模鉴别规律和增大模半径的规律.高斯反射率镜平凹腔可扩大模式本征值差,具有模鉴别能力,中心反射率大小对选模能力也有影响,但对基模半径无影响.     

一种输出无衍射光束的金属环状波导激光器的光场特性

介绍一种输出无衍射光束的金属环状波导激光器,以横向电(TE)模为例详细分析了金属环状波导谐振腔内的电磁场分布,耦合损耗,输出光束近、远场特性.通过几何光学分析了产生无衍射光的原理,计算了无衍射光的相关参数.由衍射积分理论分析和模拟了输出光束的光强分布特性,所得分析结果与几何光学分析是一致的.结果表明,该器件能够输出无衍射光束.     

连续波强激光传输的研究

进行了千瓦级连续波ＣＯ２强激光传输的实验研究，传输距离分别为５０ｍ，８０ｍ和１００ｍ，接收到的远场花样中衍射次极大出现了不连续分布。通过远场强度分布的数值模拟对实验结果进行了定性的解释。研究结果为进一步深入研究提供了有益的资料。     

预应力混凝土锚固区应力有限元分析

本文运用有限元程序对大跨结构锚同区域的受力进行了分析，通过对无横向约束及有横向约束两种情况下结构的仿真分析，得到了在不同情况下结构的应力分布及变形分布情况。由分析结果可知：在没有横向约束情况下，可能产生纵向裂缝；在有横向约束情况下，纵向压应力很快就趋于均匀受力状态，混凝土的横向拉应力很小，基本可以忽略横向劈裂应力。     

空心阴极磁约束氦放电中电子运动计算机模拟

采用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法，模拟了磁场影响下矩形空心阴极放电中电子的运动及其产生非弹性碰撞情况，得到了终止条件下电子的能量分布、空间分布，以及离子的空间分布．磁场的引入改变了电子的行程和产生各种非弹性碰撞的次数与位置，影响了整个放电过程．电子的各种参数分布的差异，正是由少数非弹性碰撞决定的．通过模拟得到：在恰当的磁场强度下，可改变电子的位置和能量分布，使总的离化数增加，改变负辉区和阴极位降区的离子分布，这对于更有效地控制激励、溅射和转荷反应过程，稳定放电有一定的指导意义．