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.     

腔镜热畸变对激光输出特性的影响

本应用微扰理论，对微热变形腔的激光模式进行了理论计算与分析；给出了激光模式之间的耦合以及等效光束发散角与镜面变形量之间的关系．结果表明：镜面中心处热变形量越大，模式之间的耦合越强，激光腔模式发生畸变就越严重；当镜面中心处热变形量为0．5λ时，基模TEM0的中心光强将下降50％，而其等效光束发散角将增大到镜面无变形时的2倍．     

微变形镜补偿激光器波前畸变

推导出热畸变与微变形镜镜面形变量及反射镜驱动单元上电压的关系,建立了补偿激光器腔内畸变的自适应光学系统试验平台．试验结果表明,给变形镜的37个驱动电极施加不同的控制电压,改变镜面弯曲程度．能有效校正激光波前畸变,为基于微变形镜的自适应光学在热畸变校正系统中的应用提供了必要的试验依据．     

非等同两原子-双模热光场系统的腔场谱

为获得两个非等同二能级原子与双模光场相互作用过程的腔场谱特性,通过求解本征方程导出了双模初始光场处于任意强度的热光场时腔场谱的计算公式,给出了数值计算结果．文中还讨论了相对耦合常数和初始场强对腔场谱的影响,发现在相对耦合常数为零且初始场较弱的条件下,两模腔场谱均为双峰结构;随着相对耦合常数的增大,双峰逐渐靠近,到相对耦合常数为1时,每模腔场谱都合并为单峰．随着一模光场平均光子数的增大,本模腔场谱双峰之间的距离减小,而另一模腔场谱双峰之间的距离增大。     

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     

另类非傍轴TM高斯光束的传输解

当激光束的横向光斑尺寸是波长量级甚至是亚波长量级时,傍轴近似失效,必须采用非傍轴描述.高斯光束作为球面激光腔的横基模,迄今为止已提出很多方法来描述非傍轴条件下的高斯光束.赫兹矢量呈高斯分布的另类非傍轴TM高斯光束,是麦克斯韦方程组的高斯波解,是共焦腔和半共焦腔的本征值.为了进一步分析其传输特性和指导应用,在近场将另类非傍轴TM高斯光束的积分解表示成f的幂级数形式的级数解,并退化到傍轴条件给出了傍轴解.所给出的级数传输解对传输距离和初始高斯半宽度有一定的适用范围.在远场利用静止位相法给出了解析的光场,同时对另类非傍轴TM高斯光束的源分布和传输强度分布作了计算和分析,显示了其与一般非傍轴高斯光束的差异.     

高功率LD侧面泵浦Nd：YAG激光器四镜折叠腔分析与设计

运用ABCD传输矩阵理论，把增益介质作为类透镜处理，对LD侧面泵浦地Nd：YAG激光器四镜折叠腔进行了分析。特别讨论了增益介质内部基模光斑半径和基模体积随泵浦功率变化的关系．在此基础上得到了一组腔的优化参数，能使激光器实现大基模体积热稳运转，并很好地补偿了像散．     

单氧化限制垂直腔面发射激光器的阈值

使用有限差分和模式跟踪方法对垂直腔面发射激光器(VCSELs)中光、电、热场耦合方程自洽数值求解,设计了其阈低值结构.给出了限制电流孔径分别为1 μm、2 μm、3 pm和6 μm的阈值电流密度、载流子密度、基模光场和热场的空间分布,得到了单氧化限制VCSELs中注入阂值电流随限制孔径变化曲线.结果表明,在2～6 μm...     

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。     

直角锥镜谐振腔模式分布的边界元数值分析

利用边界元法,对直角锥镜腔的模式分布进行了数值计算。结果显示,模式分布类似于稳定腔的模式,并且腔的菲涅尔数越小,模式阶数越低,当菲涅尔数合适时,可实现基模振荡。     

超薄微通道水冷铜镜的结构优化设计

采用ANSYS有限元软件对强激光作用下的超薄微通道水冷铜镜的温度场分布和热变形进行了系统模拟,研究了超薄微通道水冷铜镜的结构对镜面变形峰谷值的影响.结果表明:采用水冷可以大大降低镜面变形的峰谷值;水冷铜镜的结构对镜面变形峰谷值有很大的影响.镜面厚度、水槽尺寸以及水冷区域的大小都是重要的影响因素,其中以水冷区域的大小影响尤甚.与当今广泛使用的水冷镜不同,本研究表明水冷区域并不是越大越好,而是有一个最佳值.     

LD端泵Nd:YVO4固体激光器输出特性的实验研究

在不同腔反馈、晶体尺寸和掺杂浓度情况下，对LD端面泵浦平直腔Nd：YVO4固体激光器进行了实验研究．测量了晶体的热透镜焦距，在泵光功率21W时，实现了稳定的8．5W准基模输出，光-光转换效率40．5％，斜效率达到59．4％．     

小型TEACO_2激光器采用平—凹稳定腔输出特性的实验研究

本文对小型TEACO_2激光器采用平—凹稳定腔输出的一些特性进行了实验研究,结果证明当R>15米曲率半径全反镜,其输出有较高的能量,且发散角小,并有较好的激光模式。     

镜体热变形对卡塞格伦光学天线的影响研究

基于空间光通信中的卡塞格伦光学天线的重要性,文中利用ANSYS仿真软件对卡塞格伦光学天线镜体进行了热变形仿真,并利用光学仿真软件CODE—V分析了热变形对传输光束传输质量的影响。     

紧凑型像散补偿的克尔透镜锁模腔

对紧凑型克尔透镜锁模腔的特性进行理论研究,运用ABCD定律得到优化的折叠角,从而保证晶体中的光束为高斯基模,建立含克尔介质在内的三镜腔的光线矩阵,以此计算CW和KLM运转状态下腔的稳定性条件、腔内某些位置的光束半径,以及输出镜处的克尔强度与内腔等效距离的关系,计算结果表明,当激光器工作于稳定区的远端边缘时,才能实现稳定的克尔透镜锁模。     

波导CO_2激光器的非匹配光腔

本文报道了波导CO_2激光器的一种选择横模的方法,该器件采用了大孔径波导和近场非匹配凹面镜,可得较高输出功率的基模激光.     

输出耦合镜材料的吸收对激光光束影响的理论分析

在给出大功率激光器输出耦合镜基模和多模两种理论模型的基础上分析了材料吸收对激光器输出光束的影响。对于在通常使用参数下，ＧａＡｓ和ＺｎＳｅ 材料输出耦合镜吸收对于激光束的影响及热透镜效应作了数值分析。     

产生单模TEACO_2激光器谐振腔技术

本文应用减小菲涅耳数方法,在双放电TEACO_2激光器光学谐振腔内的平面镜光腰位置或全反镜适当位置插入一定大小的孔径光阑,就能获得较好的单模激光输出,同时还找出了弧光放电对激光输出特性影响的规律.     

液黏离合器摩擦副热屈曲特性仿真分析

为了研究液黏离合器摩擦副软启动过程中的热屈曲变形,建立了对偶钢片轴对称热传导模型和热屈曲模型,获得了温度场的分布规律,通过有限元法求解了对偶钢片的屈曲变形模态及临界屈曲温度,并分析了约束条件对热屈曲特性的影响。结果表明:软启动结束时对偶钢片温度及径向温差均达到最大值,温度沿径向方向先上升后下降,厚度方向不存在温度梯度;第一阶屈曲模态具有最低的临界屈曲温度,为锥形变形,轴向位移沿半径方向呈线性分布;约束条件能够改变钢片的屈曲模态以及降低临界屈曲温度,为避免液黏离合器摩擦副发生热变形和热失效提供一定的理论依据。     

谐振腔镜对高斯光束远场发散角的影响

利用变换矩阵和ＡＢＣＤ定律讨论了激光谐振空对高我束的变换,推导出高斯光束参数通过光腔输出镜的变换公式。并对热透镜腔,光束远场发散角等问题进行了讨论。