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。     

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。     

激光高斯光束表达式的一种导出方法

给出了从波动方程导出高斯光束表达式的一种方法,推导结果与谐振腔衍射积分理论的结果一致,同时也证明了高斯光束和均匀平面波、球面波一样,也是波动方程的一个解.推导过程丰富了教学内容,开阔了学生思路,加深了对高斯光束的理解,产生良好的教学效果.     

激光光束质量测量的快速调光算法研究

在CCD法激光光束质量测量中,为了保证测量精度,需要在每一次采集激光光斑图像前进行调光,使得采集到的图像中光斑亮度处于理想亮度区间。现有的调光方法主要是通过测光、调光补偿方式实现的,调光速度较慢,致使整个测量过程耗费的时间较长。为解决此问题,提出一种快速调光算法:根据已经完成的采样点的光斑大小计算光束的空间方程,结合当前采样点光斑的最高亮度预测该调光参数下下一个采样点的最高亮度,并对调光参数进行调整。实验结果表明:对于每一个采样点,可以将平均调光时间从现有方法的3.64 s降低到1.77 s。能够准确地实现调光,并有效的提升测量速度。     

高斯光束中心处电场的振幅与光束功率及其强度分布的关系

从Fraunhoffer approximation出发,运用电动力学知识,结合高斯光束中心处振幅分布图及振幅与强度的关系图,分析了高斯光束中心处电场的振幅与光束功率及强度分布的关系,对研究高斯光束中心特性作了进一步的提高.     

刀口位置误差对激光光束漂移测量精度的影响

本文对刀口法激光光束漂移测量系统中刀口位置误差进行了分析，分析表明，在刀口位置误差中，Ｚ和△Ｚ对测量精度的影响最大。利用微调机构可以消除Ｚ的影响，△Ｚ的影响需采用高精度对焦机构来减小或消除，该分析对指导实验过程和完善系统设计具有指导意义。     

激光高斯光束变换研究

利用Ｔ 参数分析了激光高斯光束的传输问题,提出了一组新的变换公式,并给出了证明,它们能完全确定物方高斯光束与像方高斯光束的特征,对解决各种实际问题有指导意义     

一种空心光束的简易实现方法

利用玻璃毛细管作为空心波导,研究聚焦光束在其中的传输特性.实验结果表明:当聚焦光束以正射方式入射到空心玻璃毛细管波导时,经玻璃毛细管传输后的聚焦光束由原先的高斯光束变成零阶贝塞耳光束;而当聚焦光束非正射入射时,即聚焦光束以其光轴与毛细管中心细孔的中心轴成某一角度入射时,经传输后的聚焦光束由原先的高斯光强分布变为空心光强...     

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。     

用OpenGL模拟基横模高斯光束光强分布

利用OpenGL技术模拟了基横模高斯光束截面光强分布的方法及相关实现方法。采用三角形图元带构建三维模型,并利用虚拟球实现了三维模型的旋转,直观地显示出光束截面光强分布的三维模型,最后讨论了其在测量领域的应用前景。     

基于MATLAB的激光光束强度花样图及概率图的绘制

针对He-Ne激光器的激光输出存在多种振荡模式,不同模式下的激光光束强度不同。通过采集实验数据,得到在不同缝宽下不同振荡模式的激光光束的强度分布,利用MATLAB软件模拟出He-Ne激光光束光强分布的四种强度分布图和激光光束的概率分布云图。其中光强分布图可以直观、清晰地展示出激光光束的模型,而概率分布图则可以生动、形象地展示出激光光强的分布。     

系统动态范围对激光束束宽测量精度的影响

以激光束矩量分析理论为基础，给出了有效积分区域的概念，讨论了系统动态范围与有效积分区域的关系，给出了大有铲积分区域的方法，分析了在基模斯光束和是厄米－高斯光束测量中，系统动态范围对光束宽度测量精度的影响，通过具体的数据，得出了实际测量中对系统动态的一般要求。     

激光束质量评价中随机误差对测量精度的影响

以激光束矩量分析理论及光束质量因子的概念为基础，动用数理统计手段，导出了分析随机误差对测量精度影响的具体方法，将此方法实际应用于一假定激光束，通过计算机模拟仿真，得到了具体数据。     

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。     

基于CCD的激光束自适应测量及其焊接补偿器的设计

 为了获取CCD激光焊接的精确定位并减小CCD噪声对激光加工件测量的影响,通过改变积分项及其范围,提出一种激光束宽的自适应方法来确定被焊接工件的轨迹。同时,充分利用图像传感器技术和计算机对CCD图像处理的功能,对待激光焊接的加工件缝隙进行数据采集和分析,进行激光焊接补偿器的设计,达到了对已知设定的激光焊接轨迹进行补偿。通过实验设计和物理模拟仿真实验,该方法能够精确地确定激光焊接的加工件积分范围,并可以有效地修正实际焊接轨迹,进而提高激光焊接的精度和质量,结果表明了该方法的可行性。     

用拉曼散射方法测量激光强度的径向分布

介绍一种测量激光强度径向分布的新方法。采用这种方法，可以方便地对现场应用中激光强度的径向分布作快速监测。并得到了ＴＥＭ００及ＴＥＭ０１激光横模的测量结果，分析和讨论了这种新方法的特点。     

高斯光束横向分布对激光器振荡频率的影响

从半经典激光理论出发,考虑稳定腔内高斯驻波场分布,得到修正的频率方程。结果表明,光强高斯分布和激光谐振腔结构因素对激光振荡频率的影响同时增强了频率牵引效应和频率推斥效应,而且对频率牵引的影响较对频率推斥的影响更为强些。     

双阈值法地面激光点云强度图像边缘提取

在扩展目标激光测距方程的基础上,根据扫描仪的辐射机制,分析了利用强度图像进行点云边缘提取的可行性及强度图像中非边缘点、边缘点及噪声点的八邻域特征.根据各类点的八邻域特征,提出了一种双阈值判别准则,用于提取强度图像中的非边缘点、边缘点与噪声点.根据判别结果:对非边缘点与噪声点进行中值滤波;对边缘点,其灰度值保持不变.最后利用Canny算子对滤波后的强度图像进行边缘提取,并通过实验对该方法进行了验证,对不同的双阈值选取结果进行了讨论分析.实验结果表明:利用原始激光强度图像可有效实现地面激光点云的边缘提取,双阈值法不仅能去除点云强度图像中的椒盐噪声,同时能保证边缘提取的精度.