脉冲激光光束质量的同步测量

目的　研究评价脉冲激光光束质量的同步测量方法。方法　通过分析脉冲激光光束和CCD测量系统的特点,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法,并通过对钇铝石榴石(YAG)激光光束质量的评价实验加以验证。结果　成功地在不同脉冲频率下对YAG脉冲激光光束质量进行了评价,并计算出光束质量因子的数量级为10。结论　所提出的同步测量方法用于评价脉冲激光光束质量是有效的。     

脉冲激光光束质量的同步测量

目的　研究评价脉冲激光光束质量的同步测量方法 .方法　通过分析脉冲激光光束和 CCD测量系统的特点 ,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法 ,并通过对钇铝石榴石 ( YAG)激光光束质量的评价实验加以验证 .结果　成功地在不同脉冲频率下对 YAG脉冲激光光束质量进行了评价 ,并计算出光束质量因子的数量级为 1 0 .结论　所提出的同步测量方法用于评价脉冲激光光束质量是有效的 .     

脉冲激光束质量的同步测量

研究评价脉冲激光束质量的同步测量方法,方法通过分析脉冲激光光束和ＣＣＤ测量系统的特点,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法,并通过对钇铝石榴石激光光束质量的评价实验加以验证。结果成功地不同脉冲频率下对ＹＡＧ脉冲激光光束质量进行了评价,并计算出光束质量因子的数量级为１０。     

半导体激光光束质量与像散特性的研究

对半导体激光的光束质量和像散特性进行了研究。基于二阶矩定义,对表征半导体激光光束质量和像散特性的光束特征参数M2因子和内禀像散不变量a等作了理论推导和分析。半导体激光的光束质量和像散特性与半导体激光运行时的多模模阶次和各阶模的权重因子成比例,模阶次越高或高阶模的权重越大,其光束质量越差,像散越厉害。     

激光光束质量参数测量中的奇异值分解

基于奇异值分解拟合双曲线方法, 对激光光束质量参数进行测量. 通过分析激光光束质量参数测量中应用正规方程组拟合双曲线的优缺点, 给出采用奇异值分解拟合激光光束束宽变化双曲线的拟合优度判断方法, 并对比了奇异值分解和正规方程组两种双曲线拟合方法的拟合精度. 结果表明, 在激光测量中, 用奇异值分解方法拟合曲线, 在曲线拟合精度和曲线拟合优度上均取得较好效果.     

基于全息存储的激光光束质量研究

介绍了光束质量评价体系中光束质量因子,相关度及标准偏差等评价指标,研究了全息存储过程中半导体激光器的光束质量,比较光束经过平面镜以及分光镜之后,光束相关度及标准偏差变化情况,发现光束经过光学器件之后,相关度均下降,标准变差增大。实时采集了激光光束经过扩束、准直、聚焦之后,光斑强度变化对比图,焦点前光束光斑强度属于高斯型分布,进行存储再现图像信息更清晰、亮度也较大。同时存储介质置于焦点前的存储系统设计也有利于全息存储系统的小型化发展。     

高功率激光光束的光束质量及聚焦

介绍激光光束的光束质量定义，讨论高功率激光光束的光束质量及其描述和激光光束经透镜的聚焦。     

基于多路激光合束的高功率激光技术研究进展

在激光领域，不断地探寻高功率高亮度的激光源是该领域科研工作者一直坚持的方向，而且在各大领域也有着重要应用。然而，单一激光器输出功率的提高有着很大的难度，而另一种获得高光束质量激光源的方式成为目前主要的研究方向——多光束合成技术。本文调研了近年来利用多光束合成技术产生高功率激光方面的研究进展，特别对相干光束合成和光谱合束两种技术路线做了详细的介绍。最后展望了未来激光合成技术的发展方向。     

激光束在大气中的传播特性研究

激光大气传输特性是研究激光在通过大气传播的过程中,大气与激光相互作用产生的一系列线性与非线性效应以及这些效应对激光传输的影响。文章基于正的共焦非稳定谐振腔的激光场,采用快速傅里叶变换(FFT)等方法研究激光光束在大气中的传播特性,分析了强激光器如二氧化碳激光器在大气传输中产生的一些线性光学效应,并在只考虑大气折射、大气分子吸收等对激光光束的影响下,求出了激光光束在大气中的偏移、光束的扩展和光束质量等,进而利用β参数和Strehl比来评价高能激光器的光束质量特性,给出了这两个参数随着最高能量变化的图形。     

扰动对三倍频光束质量的影响

使用分步傅里叶变换和四阶龙格库塔法,对高强度激光三次谐波转换的光束质量进行了研究,考虑了谐波转换过程中的二阶非线性、三阶非线性、衍射、离散等效应,并着重研究了入射基频光波的扰动对三倍频光束质量M2因子的影响.研究表明,入射基频光的振幅调制和位相畸变均会降低三次谐波转换光波的光束质量,相对而言较大的位相畸变对谐波光束质量的影响更大于振幅调制的影响,而较小的位相畸变对谐波光束质量没有明显的影响.     

高斯正支共焦非稳腔光束质量测量结果与分析

利用美国Spiricon公司生产的M2-200 Beam Propagation Analyzer(M2仪)测量了氙灯泵浦Nd:YAG的正支高斯非稳腔脉冲激光器的腔长变化对输出光束质量的影响。简要叙述了M2仪的使用方法和测量过程,介绍了几种评价光束质量的物理量。通过观测和分析,正支高斯非稳腔腔长的变化会影响输出光束的质量。实验中发现,当腔长为78 cm时光束质量最佳,此结果与理论值78.6cm很相近。误差主要来自两个方面:一是谐振腔内等效透镜主面位置测量不准确;二是腔内含有晶体棒时,腔长计算不精确。离焦比较大时光束质量明显变差,M2和发散角都很大;与腔镜的失谐灵敏度相比,高斯共焦非稳腔对腔长的失谐灵敏度小,失谐容忍度大。通过测量结果的对比得出,用M2因子评价光束质量是一个较好的选择。     

精确CCD光束参数测量与评价系统的设计

以ＩＳＯ相关的标准为依据,经过深入的理论研究和精度分析设计了一套高精度光束质量测量系统。介绍了光束质量测量系统的理论基础,硬件的整体结构和软件的重要组成模块,并通过测量实验加以验证。研究表明,精确的ＣＣＤ光束参数测量必须由一套科学级ＣＣＤ系统和完备的软件计算算法组成。     

衍射极限倍因子M2的实验测量

目的测量He—Ne激光器（波长632．8nm）和半导体激光器（波长650nm）的肘。因子。方法根据ISO／TC172／SC9／WG1 N80文件对M^2因子的测量原理及要求，用美国Spirieon公司生产的LBA-300PC激光束分析仪，沿光传播方向在不同z位置，测出光束宽度，由测量数据进行双曲线拟合，确定束腰直径和远场发射角，计算M^2因子。结果所测全内腔玻璃外壳He—Ne激光器的M^2=1．422，半导体激光器的M^2=1．599。结论市场上流通的He—Ne激光器和廉价的半导体激光器大都可以用于医学应用，不适于用作干涉计量或全息照相等方面的应用。     

大气湍流对激光束传输特性的影响

激光束湍流大气传输的研究对遥感、跟踪和远距离光通信,以及高功率激光武器等应用都有十分重要的意义.大气湍流会改变光束的传输特性和降低光束质量.介绍了近年来国内外激光束湍流大气传输特性研究进展,主要包括大气湍流对不同类型激光束的光强分布、光束质量、光束扩展、方向性、光谱特性、偏振特性、相干特性和等效曲率半径影响的研究进展,并介绍了主要的解析研究方法,如Rytov相位结构函数二次近似、强起伏模型和积分变换的技巧等.研究表明:大气湍流对激光束传输特性的影响与激光束本身特性,如空间相干性、时间相干性、模式、光阑限制情况以及列阵光束的叠加方式等因素有关.另外,还提出了该领域值得进一步深入研究的一些问题.     

激光二极管准直光源光学机械系统设计与调试

在数字音频唱机(CD)的开发方面,激光二极管(LD)由于具有一系列独特的优点,在科学与工程应用领域获得越来越广泛的应用.值得指出的是,LD激光器其光学和电气特性方面存在一些特别的问题,LD输出光束是:a.发散的;b.椭圆的;C.存在固有像散.环境温度的变化不仅影响其使用寿命,还会影响到其波长漂移和量子效率的变化.因此在实用时,必须对LD光束进行高质量准直,同时还应考虑系统的光能利用效率问题.为此,在研制高性能LD准直光源时,必须解决好以下四个问题:a.设计好准直物镜使其与激光二极管特性相匹配;b.设计合适的机械机构使LD与准直物镜集于一体,同时能够方便地进行精密光学对准,而且要具有一定的机械强度,使其能够承受一定的振动与冲击;C.研制有效的质量测试系统,以确保获得高质量的准直光束;d.研制安全可靠的LD驱动电源,以确保使用安全,延长寿命.     

热激励微悬臂梁谐振器品质因数研究

基于对影响微悬臂梁谐振器品质因数的内摩擦、支座损耗、氧化层（或镀层）损耗和分子阻尼、空气阻尼和压膜阻尼等阻尼机制的理论分析，计算出不计成型槽阻尼时微梁在高真空、分子阻尼或粘性空气中谐振的品质因数，提出较小的成型槽宽度可以降低在粘性空气中谐振的微悬臂梁谐振器的品质因数。制作了成型槽宽度不等的电热激励－压敏电阻检测硅－二氧化硅双层结构微悬臂梁谐振器，测试了其在粘性空气中的品质因数。实验数据表明：对成型槽宽度大于梁宽度的微悬臂梁谐振器，测量值与计算值符合较好，反之具有较大误差。     

90°石英旋光片和光楔在聚焦光束近场质量测量中的应用

在高功率激光近场光束质量的测量中,光楔起着重要的作用。针对聚焦光束近场质量的测量须满足大倍率衰减和共轭测量的要求,提出"大角度成对使用光楔并利用90°石英旋光片"的测量方法,并通过实验验证了该方法能真实地测量出近场光束质量。这种测量方法对于近场光束质量尤其是聚焦光束近场质量的测量具有参考价值。