大气激光束漂移的实验研究

为了研究激光束在大气中的漂移情况,对激光束在大气中的传输做了实验研究。采用电荷耦合器件CCD成像技术对光斑的漂移情况进行了测量。对光斑漂移在水平和垂直方向的变化进行了实验研究,并分析了横向风对光束漂移的影响,得到了在不同时刻以及不同传输距离情况下光束漂移情况的实验结果。结果表明,光束随传输距离的增加,垂直和水平方向的漂移量逐渐趋于一致。     

内光路中大气吸收对远场光束质量的影响

采用桶中功率、β参数、像散参数、Strehl比和光束重心位置等参数描述远场光束质量,研究了在内光路中进行气体吸收对远场激光光束质量的影响,并与内光路中有横向吹风存在情况作了比较.用自编四维仿真程序进行了数值计算和物理分析.研究表明,随着吸收系数的减小或风速的增大,远场光束的峰值光强明显增强,可聚焦能力大大提高.但横向吹风会引起像散.     

双曲余弦高斯光束的模相关和模结构分析

基于二阶矩方法和正交模系展开法 ,推导出双曲余弦高斯光束的光束传输M2 因子和模相干系数的解析表达式 ,从而可对双曲余弦高斯光束的模相关和模结构进行分析。提出了一种在实验室中产生双曲余弦高斯光束的简单方法。     

德拜公式的修正

从惠更斯-菲涅耳原理出发对德拜公式进行了修正,用修正后的公式同LI和WOLF给出的公式及原德拜公式,对汇聚球面波经圆孔衍射作了详细的计算和比较。研究表明,几何焦点附近,修正后的公式在小菲涅耳数时仍有效,在一定范围内解决了原德拜公式不能计算的焦移的问题。     

有振幅调制和位相畸变光束通过光阑的变化

用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分和统计光学方法对有振幅调制和位相畸变光束分别通过硬边和软边光阑的传输特性作了详细研究。数值计算结果表明近场和远场光强分布与截断参数、系统菲涅耳数、光束的振幅调制和位相畸变参数均有关。     

激光非均匀性和内光路热效应对远场特性的影响

高功率高能激光在光束控制系统(或称为内光路)中的传输距离比长程大气传输要短得多，但高功率密度的激光束在通过内光路时的热效应对远场光束质量会有显著影响。采用自编的四维仿真程序，详细计算了沿x方向呈线性变化的环状高功率激光束通过内光路的传输。用像散参数、桶中功率(PIB)和峰值光强位置描述了远场光束质量。研究表明，内光路的热效应(热晕)使得光束的峰值光强和可聚焦能力下降，降低了远场的光束质量，初始光束的非均匀性会影响光束的可聚焦能力并引起像散。值得指出的是，热晕是一种非线性效应，会影响光强分布和引起远场峰值光强位置的移动，对此给出了物理诠释，并用数值计算证实了物理分析。     

非傍轴厄米-高斯光束及其高阶修正

使用级数修正公式研究了非傍轴厄米高斯光束的传输。用数值计算例子说明了修正公式的适用范围。结果表明,在束宽可与波长相比时,修正公式是发散的,并分析了发散的原因。     

Cr^4＋：YAG晶体用于Nd：YAG和磷酸盐钕玻璃激光器被动调Q研究

对包含增益介质，慢饱和吸收介质的被动调Ｑ的速率方程组作了数值计算。用参数适当的Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ晶体在Ｎｄ：ＹＡＧ和磷酸盐钕玻璃板条激光器中实现了被动调Ｑ，数值计算与实验结果作了比较，两者符合较好。     

非傍轴高斯光束通过小孔光阑衍射的轴上光强

基于瑞利衍射积分,不使用通常的近似Rλ(λ为波长),推导出非傍轴高斯光束通过小孔光阑衍射的轴上光强的精确解析表达式。并对传统的光强定义和光强的精确表述进行了比较研究。结果表明,两种定义之间的差异与f参数,截断参数δ和传输距离z有关。     

二极管泵浦板条激光介质的二维温度和应力分布

用有限差分法对各种边界条件下二极管侧泵浦板条介质通光截面上的温度和应力二维分布作了数值计算。并对此作了分析，由此提出了适用于不同泵浦水平二极管泵浦板条激光器的冷却方案。