UR90多元件激光谐振腔的数值矩阵方法研究

以复杂光学元件的复振幅调制函数为基础,建立了复杂腔形的有限元传输矩阵.采用多元件激光谐振腔的数值矩阵方法计算了UR90腔的各阶本征模式和损耗,与FFI方法计算结果比较,具有一致性.对数值矩阵计算方法进行分析,总结了计算结果收敛度与离散元之间的关系,分析了产生这种关系的机理.     

基于传输矩阵的激光谐振腔模式计算

建立了激光谐振腔往返传输矩阵,通过求解往返传输矩阵的特征值与特征向量,获得了激光谐振腔模式特征.该方法可以用于快速计算同阶贝塞耳函数的所有谐振腔模式和衍射损耗,其结果与Fox-Li数值迭代方式计算结果完全一致.分别就对称谐振腔往返传输矩阵的A2与单程传输矩阵A的特征值及特征向量之间的关系和物理意义,以及非对称谐振腔往返传输矩阵AB与BA的特征值及特征向量之间关系和物理意义进行了分析和讨论,建立了数学表达式,并可以通过改变传输矩阵来提高计算效率.分析了对称共焦腔离散单元数量对光腔模式计算结果的影响,建立了最佳离散单元数量与谐振腔镜片半径的关系表达式,并实现了大菲涅耳系数共焦腔模式的计算.     

复杂像散腔的2维失调灵敏度的矩阵表示

为了分析激光谐振腔的一般复杂像散特性,采用了8×8失调增广矩阵和MATLAB的符号运算的方法,推导出了复杂像散腔失调灵敏度的一般解析表达式。该表达式可涵盖具有多个光学元件的多种像散腔,并可定量分析这些像散腔在x-O-z和y-O-z两个平面上的失调灵敏度。计算结果表明,复杂像散腔的模场和失调灵敏度在x-O-z和y-O-z两个平面上均存在耦合。这一结果对复杂像散腔的设计与分析提供了很好的依据。     

垂直耦合腔面发射激光器阈值特性研究

为了研究垂直耦合腔面发射激光器(CC-VCSELs)阈值特性,利用传输矩阵法计算了其阈值载流子浓度,在此基础上结合载流子速率方程讨论了阈值电流,得到了CC-VCSELs的双阈值点(1mA,0.75mA)与阈值电流关系曲线.数值计算结果比较表明,利用传输矩阵与载流子速率方程相结合的方法研究CC-VCSELs的阈值特性优于速率方程法,且数值计算结果与实验结果相吻合.     

基于亥姆霍兹方程的有源非稳腔模式计算方法

提出了一种基于亥姆霍兹方程的有限差分方法用于有源非稳腔的模式计算.从理论上分析了光场传输的有限差分计算方法,并由此出发,建立了针对有源非稳腔模式的数值计算模型.基于这个计算模型,能够较为精确、快速地获得激光谐振腔输出的光场分布.分别给出了空腔条件下和非均匀增益条件下的数值模拟结果,前者还与用快速傅里叶变换法获得的数值模...     

矩形空心介质波导激光谱振腔的理论分析

本文发展了一种矩形空心介质波导激光腔的理论分析方法并给出其数值计算结果。这种方法采用多模近似理论,并以一个变换矩阵来表示腔内复杂的传输过程,使复杂的谐振腔模的特性得以简单而准确的描述。 通过对CO_2波导激光腔典型结构的计算,着重讨论了波导入口光斑尺寸对耦合效率的影响,球面反射镜参数与腔模特性的关系,最低损耗模的模式组成与模式选择性,平镜腔的近区特性以及波导结构、介质材料光学常数对腔模损耗特性的影响等;并对其中某些问题提出一些新的见解,为波导激光器的研究和设计提供了一系列有益的数据和结论。     

改性KTP晶体、三镜折叠腔内倍频研究

本文利用改性ＫＴＰ晶体,进行了纯连续激光倍频实验。根据光束传输矩阵,用计算机数值法计算了三镜折叠腔不同谐振腔参数所对应的稳定区,对Ｎｄ：ＹＡＧ／ＫＴＰ进行腔内倍频,实验获得了３－５Ｗ 纯连续绿色激光输出。其实验结果与理论计算值基本相符。     

内含柱面透镜的象散腔

本文用矩阵光学的方法研究了内含柱面透镜的象散腔，给出了其稳定图，此图清楚地显示出由于象散作而使用腔稳定工作区域大大缩小，本文还给了显示象散特征的稳定脸膜参数计算公式，并作了数值计算。     

激光腔模形成过程的计算机图形模拟

本文依据菲涅耳-基尔霍夫衍射积分方程,在IBM-PC机上用数值计算方法计算出激光谐振腔(条状腔)光场的振幅分布和相位分布,并将计算结果用三维图形模拟展示出自再现模形成的动态过程,其数值计算及三维绘图的结果与福克斯和厉鼎毅的结果相符,因而提供了一种用计算机图形技术辅助设计激光腔的新方法.     

非稳腔分析方法的综合

以含内透镜非稳腔为典型例,对分析非稳腔的三种方法,即使用高斯或牛顿成像公式的几何法,ABCD 矩阵正则分析法作了讨论和比较,数值计算证实了我们的分析结果。     

激光二极管端面抽运Nd:YAG的端面形变

研究了端面抽运Nd：YAG晶体的抽运面形变场分布，采用一种新的测量端面形变场分布的实验方法——光束扫描法。让参考光沿晶体的端面小步距扫描，比较有无抽运光时各扫描点在探测面上光点位置的移动情况，通过几何分析与数值计算，可逐段得到端面的形变场分布。通过与理论上在理想模型下所求解的结果比较，发现实验值与理论值基本一致，晶体的端面形变场最大峰值处的抽运光在端面的聚焦位置处。另外发现端面的形变场分布的对称性受抽运光对称性影响，且曲线不光滑。该方法解决了端面抽运Nd：YAG晶体的抽运面形变场分布难以测量的问题，旦易于实现和操作。     

采用斐索(Fizeau)激光波长计进行激光强度稳定性的测量

本文提出了用斐索(Fizeau)激光波长计测量激光强度稳定性的新方法,扩展了斐索激光波长计的使用功能。文中还给出了对连续波环形染料激光器激光强度短期稳定性的测量结果。     

测量激光束横模结构的方法研究

分析了根据激光场强度相对分布计算激光束横模结构的方法,根据分析结果设计了利用光场分布测量激光束横模结构的实验方法。对所设计的方法进行了仿真验证,同时通过具体实验,对一款调Q激光二极管抽运固体激光器(DPL)的激光束横模结构进行了测量。实验中,在不知道谐振腔参数的情况下,根据设计的方法测量了激光束的各阶横模比例。以测量出的横模比例为基础,理论上重构出激光束,该光束和实际光束的空间传输过程基本吻合。     

汽缸表面处理的新发展——激光珩磨

介绍了激光在发动机汽缸表面处理中的3个发展阶段:大斑点慢扫描螺旋式激光淬火、小斑点快扫描网纹式激光淬火和激光珩磨,在比较中揭示了激光珩磨的优点。并对激光珩磨的加工方法进行了探讨,从光束特性、加工原理、加工工艺等方面对YAG激光和准分子激光在激光珩磨中的使用作了对比和分析。     

脉冲激光雷达的时间间隔测量综述

文中阐述了脉冲激光雷达测距的原理,并综述了其核心技术－脉冲飞行时间测量技术及其最新进展。详细介绍了数字插入测量法的原理与其三种不同的插入方法;延迟线法、模拟插入法和差频测相法,以及它们各自的测量精度与应用领域。     

热轧硅钢卷板的激光切割焊接热处理组合工艺

针对硅钢厂酸洗线上采用MIG焊的效率低下和焊接问题,提出采用激光切割焊接热处理组合工艺对其进行改造的方案,并用两种典型的硅钢做组合工艺试验,论证了该方案的可行性。     

激光在线膏药切片系统

膏药在上膜之后、包装之前必须经过切割加工成一定规格的小片。传统的膏药切片工艺是采用刀片对由步进电机控制的条状、长幅面的膏药进行机械式切割。这样不仅速度低、精度不高而且生产效率低。为保证膏药切片的合格率 ,提高生产效率 ,我们采用先进激光加工技术和控制、计算机技术相结合 ,研制了一种新型切割系统%D%D激光在线膏药切片系统。与传统机械式切割相比 ,该系统具有连续、稳定、精度高、非接触等一系列特点 ,并成功地将生产效率提高了 8倍。本系统是激光切割技术在医用橡胶膏剂领域的又一成功应用 ,具有极强的实用价值和良好应用前景。     

提高准分子激光打孔质量的方法研究

为了提高准分子激光打孔质量,分析了影响现行加工系统打孔质量的因素,在此基础上提出利用钻孔法改进打孔效果的解决方案。根据此方案设计了加工光路,进行了微孔加工实验。实验结果表明,采用248nm准分子激光加工有机材料聚甲基丙烯酸甲酯,微孔形状规则,孔径锥度可减小至0.055。该加工系统和方法提高了微孔加工的速度和质量,在微加工领域具有很好的实际应用价值。     

激光技术在印制电路板行业的应用

激光作为一种新的加工工具,为印制电路产业的发展起到了很好的促进作用。与传统的加工方法比较,激光加工具有清洁、高效、精细的特点,随着电路板向轻、薄、小的方向发展,激光在印制电路行业的应用也会越来越普遍。文章对目前在PCB行业的激光应用作了一些简单的介绍,并希望通过这样的介绍,印制电路板厂家能对激光这一新型工具有更清楚的认识且能用来解决自己制程上的问题。