激光的参数描述和光束质量

激光光束质量是一个很有现实意义的论题。对实际激光,一方面或多或少存在硬边光阑光学元件影响。另一方面,人们常对远场激光束的可聚焦能力感兴趣。对有光阑情况时光束传输因子(M2因子)的推广作了讨论。对有代表性的3种方法,即广义截断二阶矩法、渐近分析法和自收敛束宽法及其应用作了分析。引入了桶中功率(PIB)和β参数用以描述远场光束质量。然后,研究了实际应用对激光光束质量的一些要求和相关的评价参数。最后,讨论了复杂的高功率激光系统的全程光束质量控制问题。

硬边衍射光束的计算模拟

在激光的产生和传输过程中或多或少地要受到光阑的限制。因此,光束通过有硬边光阑限制光学系统传输问题的研究有重要实际意义。为此,已发展了多种模拟方法。一般情况下,对Collins公式直接数值积分是一种精确的模拟方法。但当光阑数增加时,计算变得非常繁琐和费时。使用四种简明方法,即解析公式法、递推算法、复高斯函数展开法和矩阵表示法来模拟硬边衍射光束,对这些方法的优点和使用范围作了分析,讨论了方法的改进。

M^2因子概念和激光光束质量控制

本文对 M^2因子概念的物理意义和在激光光束质量控制中的应用作了详细分析,还就 M^2因子概念的推广和某些问题作了讨论。

对激光光束质量一些问题的认识

从对激光光束质量研究进展开始,讨论了在傍轴和非傍轴范畴内激光光束质量的一些问题,主要是非傍轴光束的光束质量评价。光束传输的非傍轴矢量二阶矩理论可用于计算多种非傍轴光束的M2因子,但对M2因子的物理解释却有困难。例如,在非傍轴范畴,M2因子依赖于束腰宽度与波长之比,并可小于1。但远场发散角之值可趋于90,°这将导致很大的M2因子值。另一方面,若将公式中的光强用时间平均坡印廷矢量z分量代替,桶中功率(PIB),或等价地,!参数可推广用于评价非傍轴光束的远场光束质量。PIB表征了光束功率的可聚焦能力,是一种简明、直观评价不同激光光束的方法。然而,在!参数的公式中的束宽是按功率含量百分比定义的,因此双曲线传输规律不再严格成立。

板条激光器用光腔的模式计算:快速傅里叶变换法

本文使用快速傅里叶变换法对三维光腔衍射积分方程作了数值解,用以说明板条固体激光器用新型棱镜腔的模式特性。

无衍射光束概念及在强激光技术中潜在应用的分析

对近年来引起广泛研究兴趣和热烈争议的无衍射光束和相关的物理概念、产生方法和传输特性，以及在强激光技术中应用的可能性等问题，作了详细的物理分析，以期引起讨论。

激光束的相干合成技术

本文对可实现激光束相干合成的一些有用的技术方案作了总结，对由Ｓｃｈｕｓｔｅｒ等人提出的级联ＭＯＰＡ系统进行成对共线光束合成的功率定标模型作了分析。最后，对与位相控制概念有关的问题作了讨论。

相干和非相干平顶高斯光束的比较研究

对完全相干和非相干平顶高斯光束的传输特性作了详细研究。提出了用有限个拉盖尔 -高斯模或厄米 -高斯模的部分相干迭加来产生部分相干平顶高斯光束 ,以满足某些实际应用要求的新方法。

强激光的空间整形和靶面均匀辐照技术

基于几何光学和衍射积分理论，以光楔列阵聚焦光学系统为典型实例，对强激光的空间整形和靶面均匀辐照技术作了理论分析和实验研究。

高功率激光技术中的光束控制和相关问题

对高功率激光进行了研究。以平顶高斯光束为例,推导出了它通过无光阑和有光阑的近轴ABCD光学系统传输的解析表达式。给出了它的特征参数,包括光束传输因子(M2因子)、陡峭度(K参数)和桶中功率(PIB)并作了物理分析。最后,指出高功率激光光束控制应使光束在靶面上的功率/能量集中度、时间和空间波形、瞄准稳定性以及时间持续性等指标满足应用要求。

高功率二极管泵浦固体激光器研究的进展

对高功率二极管泵浦固体激光器若干新的进展。相关技术和潜在应用作了评述和分析。

激光光学研究的进展

对激光光学研究的进展作了综述。提出一些在光束描述和传输变换中值得进一步研究的问题,并作 了简略分析。

高功率激光放大器中的光传输理论

总结了对高功率激光在放大器中传输研究工作的某些新进展。从ＦＮ方程出发，使用序列脉冲模型以及薄片损耗和增益模型，对高功率激光通过单程和多程放大器问题作了详细研究，这特别适用于损耗较大情况，并可进一步推广，借助于逐次逼近迭代法处理放大器的逆问题。

二极管泵浦固体激光器研究的一些新进展

对用于材料加工和惯性约束聚变的二极管泵浦固体激光器近年来研究工作的一些进展作了评述和分析。

激光光学中的逆问题

从对光学中逆问题的一般评述开始 ,对激光光学中两个重要的逆问题 ,即激光的相干模分解 (M2 因子的逆问题 )和脉冲激光放大系统的逆问题 ,作了详细分析。最后 。

高功率二极管泵浦固体激光谐振腔的进展和分析

对近年来用于高功率二极管泵浦固体激光器的新型光腔，如棒成象非稳腔，近共心非稳腔，折迭腔以及ＳＢＳ相位共轭ＭＯＰＡ系统等进行了深入的分析，并对实现高功率输出和高光束质量的相关技术作了讨论。

板条固体激光器研究的进展

本文报道了板条状几何结构固体激光器研究的一些新的进展,对板条激光器的前景和存在问题作了评述。

复宗量拉盖尔-高斯光束及其特性研究(英文)

用由广义惠更斯 菲涅耳衍射积分推导出的传输方程详细研究了复宗量拉盖尔 高斯光束及其传输特性。采用光束传输因子 (M2 因子 )和桶中功率 (PIB)来表征光束质量 ,对复宗量和实宗量拉盖尔 高斯光束的光束质量进行了比较 ,并对所得结果作了分析。

强激光的计算模拟:平顶高斯光束模型

基于广义惠更斯 菲涅耳衍射积分 ,将平顶高斯光束作为一个整体光束 ,对其基本性质和变换特性作了统一研究。推导出了平顶高斯光束通过有线性增益 (损耗 )的近轴ABCD光学系统、无光阑和有光阑ABCD光学系统后解析形式的传输方程。对平顶高斯光束的相似变换以及与超高斯光束的一致性也作了分析。所得结果对强激光的模拟提供了一个有用的计算模型。

平顶高斯光束的相关概念和对称化变换

对平顶高斯光束有关的一些重要概念，例如场分布和束宽等作了物理分析。进一步将二维平顶高斯光束推广到三维情况，并且对三维平顶高斯光束的对称化变换，包括在ｘ和ｙ 方向束宽相等和 ｚ 平面处曲率半径相等，进行了详细的研究。