定向棱镜谐振腔的矩阵光学分析

利用矩阵光学的分析方法对定向棱镜谐振腔的传输矩阵、失调特性和场特性进行了分析和近似计算.通过等价的方法计算了定向棱镜与平面输出镜构成自准直的临界腔结构,也可以获得稳定腔或非稳腔结构;自准直,临界腔失调灵敏度为零,具有很强的抗失调能力,从而保证光束质量不致下降;研究了定向棱镜的Jones矩阵,可实现模式选择,定向棱镜腔中有6种本征模式.     

定向棱镜谐振腔准分子激光器

在普通平－平腔XeCl准分子激光器中,用定向棱镜替代平面全反射镜,构成定向棱镜谐振胶准分子激光器。该激光器获得了高抗失调能力和在近场具有相干平顶式的均匀光场、远场具有能量集中的光场分布,压缩了光束发散角,改善和提高了光束质量。提供了一种实用新型的准分子激光器技术。     

定向棱镜腔改善重频DPL光束质量的研究

影响重频DPL光束质量的主要因素包括谐振腔的失谐、非均匀光泵浦以及工作物质的热效应.定向棱镜作为全反射镜与平面输出镜构成简单的自准直、不失调介稳腔结构,实现对侧向泵浦DPL的增益匀化、热效应的光学补偿以及光轴的自纠偏.通过实验发现:定向棱镜谐振腔在热传导冷却、Cr4 :YAG被动调Q的侧向泵浦DPL中,40 Hz运行时,0.532 μm输出能量为52.2 mJ/pulse,稳定度为0.5%,脉宽7.5 ns,频率稳定度0.025%,远场束散角为2.8 mrad,2小时内光轴指向近乎零漂移,远场光束分布稳定.     

定向棱镜腔平顶高斯激光束特性的研究

在XeCl准分子激光器中,采用定向棱镜作为端反射镜与平面输出镜构成激光器谐振腔,获得了近场能量分布均匀、远场能量分布高度集中的相干平顶高斯激光束输出,并具有腔镜高抗失调能力,改善了激光束质量。     

基模运转的热稳定定向棱镜谐振腔设计

为了提高军用固体激光器的稳定性,利用g3参数等价腔分析法,设计了一种在高功率 固体激光器热焦距变化较大时能保持稳定的基模运转的免调试定向棱镜谐振腔,理论分析与实验结果基本吻合,满足了军用固体激光器对高功率、高光束质量和高稳定性的要求。     

一种改善激光光束质量和稳定性的新途径

本文采用定向棱镜谐振腔在固体激光器上获得了高抗失调稳定性,高光束质量的激光输出,提出了一种改善激光光束质量和稳定性的新途径。     

定向棱镜改善Cr4+:YAG调Q输出稳定性的研究

为了改善Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出稳定性,采用了定向棱镜谐振腔,通过实验得到了以下结果:单脉冲能量稳定度由7.3%提高到2.2%,脉宽稳定度由13.5%提高到6.5%,频率精度由0.01%提高到0.005%,输出脉冲波形稳定光滑。研究表明,采用定向棱镜谐振腔技术的Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出稳定性较原平平腔激光器得到了显著改善。另外还报道了定向棱镜谐振腔技术消除Cr4+:YAG被动调Q激光器子脉冲的现象。     

角锥棱镜谐振腔输出模式模拟研究

为了探究角锥棱镜谐振腔输出模式的分布,在考虑角锥棱镜存在二面角加工误差的情况下,采用矩阵光学方法和矢量运算方法,建立了一套角锥棱镜反射模型,给出了角锥棱镜谐振腔输出模式的计算公式及数值模拟计算方法。用傅里叶变换方法和Fox-Li迭代法数值模拟得到了理想角锥棱镜谐振腔及存在二面角加工误差时的角锥棱镜谐振腔的输出模式。模拟结果表明:理想角锥棱镜谐振腔输出模式由六个均匀分布的对称的瓣状结构构成,而存在二面角加工误差的角锥棱镜谐振腔的输出模式中各个区域的强度分布不对称。     

定向棱镜改善内腔式光参量振荡器输出性能的研究

影响被动调Q内腔式光参量振荡器输出性能的主要因素包括谐振腔的失谐、被动调Q晶体本身存在的不稳定性及腔内泵浦光束的光强分布等。采用定向棱镜作为泵浦源谐振腔的全反射镜，实现了对谐振腔的加固设计、腔内增益的匀化及光束质量的改善。通过实验获得了输出能量11 mJ，能量稳定性8%，电光效率2.6‰，脉宽6.9 ns，发散角7 mrad的人眼安全激光。     

棱镜色散腔的自动调谐及计算机控制系统

本文对棱镜色散腔自动调谐的原理及实现方法以及计算机控制系统作了较为详细的阐述,该自动调谐系统适用于固体可调谐激光器,实现中该调谐方法用于Ｎｄ：ＹＡＧ锁模激光（５３２ｎｍ）泵浦的钛宝石激光器＾「１」,能实现６８０～９８０ｎｍ范围的波长自动调谐输出。     

窄线宽准分子激光腔内棱镜扩束器的优化设计

棱镜扩束器(PBE)广泛用在准分子激光腔内光谱压窄系统中,可以有效降低光束发散角和系统内能量密度。为了实现窄线宽激光输出并降低腔内损耗,需要对棱镜扩束器的棱镜个数、单棱镜扩束倍数和棱镜顶角进行优化设计。根据棱镜扩束倍数的理论,数值分析了入射角、顶角和出射角对棱镜扩束倍数的影响,并在实验上很好地验证了扩束倍数与入射角的关系。此外,推导了激光器线宽压窄系统实现一定激光线宽输出所需的总棱镜扩束倍数。优化设计了扩束倍数M为13.3的氟化钙消色散棱镜扩束器,在此基础上,实现了0.915pm的窄线宽ArF激光输出,实验结果与理论设计吻合。     

衰荡腔失调下的波形仿真

在高反射率的精确测量中,光腔衰荡系统的腔失调直接影响着反射率测量结果的精度。根据光束传输变换规律和信号叠加方式,利用最小二乘法进行数据拟合,建立了腔失调对衰荡波形的影响模型。通过数值运算,模拟了不同腔长失调或腔镜倾斜下衰荡信号波形的变化情况。通过比较,与实验结果吻合较好。仿真结果表明,将示波器上的衰荡波形用于衰荡腔的精密调节中,可以提高测量精度。分析给出了衰荡光腔实验调节的两个判据:1)根据衰荡波形的峰值包络线的变化趋势来调节衰荡腔的腔长;2)根据衰荡波形中相邻奇、偶次脉冲幅值的大小对比调节衰荡光腔的腔镜角度。     

KTP晶体环形腔外腔倍频Nd∶YAG激光光束特性的研究

为了解决精细聚焦问题,采用Nd∶YAG倍频技术以获得短波长激光器。在激光烧结技术、获取短波长激光的方法、短波长激光光束特性等方面进行了研究和探讨。从理论和实验两方面,研究了利用KTP晶体对Nd∶YAG激光进行环形腔外腔倍频的方法。这种倍频所利用的基频光最大平均功率为50W,采用声光调Q技术,频率约为1005Hz。当基频光平均功率约为35W的情况下,实验中光光转换效率约为314%。利用BEAMCODESYS光束质量分析系统对二次谐波与基波光束质量进行了比较,并比较研究了二次谐波与基波的聚焦特性。实验中测定的二次谐波TEM00模所占比例约为95%。利用短波长可以获取更小聚焦尺寸,可以在激光粉末成型中得到更微小的成型尺寸,展示了二次谐波在微成型方面应用的初步成果。     

LD抽运直角棱镜腔电光调Q固体激光器

为了改善在热传导冷却非均匀抽运条件下,热效应引起的光束质量和输出稳定性的下降,采用了半圆柱面LD阵列结合直角棱镜谐振腔结构,获得高稳定性、高光束质量的激光输出.所研制的样机在重频20Hz工作,单脉冲能量75mJ,光轴漂移量小于0.1mrad,远场发散角2.2mrad,输出稳定性≤3%.     

冰洲石／氟化钡紫外偏光镜的一种改进形式

从理论上分析了冰洲石/氟化钡紫外偏光镜透射光束的偏离角；给出了一种修正透射光束偏离角的改进设计；利用高精度测角仪对改进的样品棱镜进行测试，结果表明：透射光束的偏离角小于3′。