高功率激光装置中透镜一阶鬼点形成规律分析

为了得到一阶鬼点形成的一般规律,从成像公式出发,利用薄透镜近似,对在高功率激光装置中所使用的各种形状的透镜,各表面剩余反射形成的一阶鬼点位置与其焦距的关系进行了推导,给出了两种入射方式下的关系式,为高功率激光装置中透镜的设计提供了一定的参考。     

高功率激光装置中的鬼点反射分析

介绍了高功率激光装置中的鬼点反射及其带来的破坏影响 ,分析并计算了神光 Ⅱ装置中主放大器部分的鬼点反射 ,给出了避开鬼点反射损伤的方法。     

高功率激光装置中终端光学系统的鬼像分析

基于光传输的多叉树原理,研究了用于惯性约束聚变的高功率激光装置终端光学系统中多级衍射和多次反射杂散光与鬼点分布,根据光线经色分离光栅的传播规律进行了实际鬼光路计算,对聚焦透镜、色分离光栅、防护片组成的光学系统产生的杂散光及会聚鬼点进行了全面分析,得出三次谐波鬼点620个,二次谐波和基频光的会聚鬼点相对较少.分析表明非球面的一次反射鬼点最具威胁,大角度衍射和倾斜平面反射使大量鬼点向系统外部移动,并增大鬼光束的像差,减小其危害.这种方法可以以动态数据结构捕捉全部鬼点,并获得鬼光束结构.     

高功率激光系统鬼光束光控制技术研究

通过理论计算与实验研究,详细分析了鬼光束(ghost beam)的传输与变换规律.研究了高功率激光系统中鬼光束聚焦形成的鬼点(ghost image)的位置与规避方法,在某高功率激光装置预放大系统中通过角度倾斜与透镜迎光面的选择等措施,成功避开了鬼点对各种光学元件带来的损伤,同时融合了笔形光束与反激光的控制技术,提高了系统输出信噪比,获得了稳定可靠的系统输出特性.     

寻找激光系统中离轴鬼点和鬼线的矩阵方法

在实际的高功率激光系统中 ,当光学元件非共轴放置、光学元件有像散特性、光束倾斜入射时 ,系统中会出现许多离轴的鬼点 ,鬼点也可能变为鬼线。采用 4× 4光学矩阵 ,给出了计算高功率激光装置中的任意n阶离轴鬼点或鬼线的方法 ,还给出了判断鬼点或鬼线虚实的判据     

“神光”装置中空间滤波器的鬼点分析

在设计“神光”装置各光学元件时 ,鬼点反射是主要考虑的因素之一。通过分析神光装置主放大器后的空间滤波器的鬼点 ,确定了空间滤波器中透镜的选型 ,以及主放大器中钕玻璃片与空间滤波器透镜间的距离。     

基于光路失调原理消除笔形光束的危害

分析高功率激光器中笔形光束的成因及其潜在危害的规律,提出一种减少(或消除)空间滤波器中笔形光束的技术措施——倾斜透镜法。用增广矩阵法计算非共轴光路笔形光束会聚点位置并分析其变化。以高功率激光系统的空间滤波器为例,报道追寻失调滤波器中鬼点和消除笔形光束的设计、计算结果。结果表明,采用两透镜非同轴构型,选取适当的滤波器设计参数,并适当倾斜透镜L2,能有效地避免笔形光束对高能激光系统造成的危害。     

用"镜像法"处理高功率激光系统中非共轴光路的鬼点问题

高功率激光系统中鬼光束对元件安全造成威胁,并导致主光束质量变坏,故鬼光束会聚点的位置和鬼光束会聚光斑光强的定量分析,对高功率激光系统安全运行非常重要。提出了用“镜像法”分析高功率激光系统中非共轴光路鬼点的方法。即将光路在各反射镜处“镜像”,由“镜像”得到等效光学系统,对等效系统进行鬼点分析后,再将鬼点“镜像”回原非共轴光学系统。结果表明,非共轴光学系统的鬼点情况,可由其“镜像”等效系统决定。     

高功率激光加工中光束聚焦的分析和模拟

在高功率激光加工应用中,不同的加工形式对激光光束的聚焦性能要求不同,因而采取的聚焦方式也不一样.研究介绍了高功率激光加工中激光光束聚焦的几种常用方式,包括透镜聚焦、球面镜反射聚焦和离轴抛物面镜反射聚焦.系统地分析了这几种聚焦方式各自的优缺点及其应用领域,并且对这几种聚焦方式进行了模拟分析,形象、直观地反映出各种聚焦方式的聚焦效果.     

基于共轭反射的高功率激光装置脉冲同步测试技术

提出一种基于共轭反射的高功率激光装置靶点时间同步测试方法。首先在靶点两侧放置一对相互平行、相对靶点距离相等的反射镜,在反射镜关于靶点的共轭像点处放置两个高速光电探测器,随后将靶室上下两个半球入射到靶点的激光分别反射到共轭像点的两个光电管上,光电管输出波形信号的时间间隔即为待测光路之间的时间同步差。该测试方法具有操作简单、测试效率高等特点,已成功应用于高功率激光装置多路激光时间同步的精密诊断。     

一种大功率半导体激光治疗仪的设计

本文介绍了一种大功率半导体激光治疗仪的光路、电流源及保护电路和恒温控制单元。仪器采用980nm激光作为治疗光束,最大连续输出功率2W,以670nm激光作为瞄准光束。系统由单片机控制,实现了安全、稳定、可靠的运行。     

神光Ⅱ升级装置终端光学组件的排布设计

设计高功率激光装置靶场终端光学组件(FOA)时考虑的重要因素足鬼像对光学元件的破坏.山于神光Ⅱ升级装置(SG-Ⅱ-U)的输出能量高、靶场空间小、鬼像分布情况复杂,导致了终端光学组件的设计难度很高.用自主研发的鬼像控制设计软件对神光Ⅱ升级装置靶场终端光学组件排布进行设计,给出了进行鬼像控制设计时需考虑的设计因素,并对比研究了两种靶场终端光学组件设计方案的优缺点,最后结合神光Ⅱ升级装置的特点,优化设计出神光Ⅱ升级装置靶场终端光学组件的最终排布方案.     

高功率激光系统的低阶鬼点位置公式

在近轴条件下，采用矩阵光学，推导出了光束传输过程中单个凸透镜、凹透镜以及4F系统产生的低阶鬼点的位置公式，并分析其分布规律。     

熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭镜

提出一种使用熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭装置,并在实验中得以实现.这种组合将具有高的激光损伤阈值的大直径熔石英棒和具有较低的受激布里渊散射(SBS)阈值的光纤结合在一起,构成了振荡-放大形式的双池式受激布里渊散射结构,使得从光纤受激布里渊散射反射的斯托克斯光注入到熔石英介质中形成了强迫受激布里渊散射过程.在这种机制下,该复合型相位共轭镜较之单块熔石英棒、单根光纤或组合芯径光纤这三种形式的相位共轭镜,具有更低的受激布里渊散射阈值和更高的受激布里渊散射反射率,而且可以在较高的输入功率下运行.实验中将其用于高重复频率高功率的激光二极管(LD)抽运激光主振荡放大(MOPA)系统中,在100 Hz重复频率下获得了42.05%的反射率,并且获得了很好的光束质量,光束质量因子M2值从输入光束的3减少到1.6,反射光斑稳定.在400 Hz下光束质量因子M2值达到1.7.     

激光致盲技术及其发展现状

激光致盲技术是光电对抗技术领域的重要组成部分,属于主动式激光有源干扰,是指利用大功率激光器输出高能激光束,对战场光电侦察系统、光电制导武器的"眼睛"--光电传感器、光学系统(包括作战人员的眼睛)进行致盲破坏,使其丧失作战能力.文章主要分析了激光致盲的损伤原理及关键技术,并简要介绍了外军激光致盲武器的发展现状.