工业用大功率固体激光加工系统

报道了一种符合工业应用的国产化大功率固体激光加工系统。大功率连续Nd∶YAG激光器采用对称放置方式四棒串接谐振腔,得到大于2100 W的稳定功率输出,光束参数积24 mm·mard,系统总光电转换效率达到3.5%;激光器的输出激光采用芯径600μm的光纤传输。对激光加工系统的关键问题进行了分析,包括大功率固体激光器在保证光束质量的条件下大功率输出、高效率光纤耦合输出、适应加工要求的控制系统等。研制的系统在实际应用中表明:加工系统稳定、可靠,操作方便,可与机械手、机床等外设联接,满足工业应用的要求。

灰尘引起高功率激光系统放大介质的表面破坏

详细地分析了灰尘的形成过程 ,计算了灰尘沉积与温度和灰尘尺寸关系 ,提出了减少灰尘的方法。

基于光腔衰荡的反射率测量技术的研究

根据光腔衰荡原理开展了高反射率镜片反射率测量技术的研究。理论上给出了直型腔和折叠腔的反射率计算方法,构建了测量高反镜反射率的实验系统。实验结果表明系统结构简单,易调节,可以测量任意角度的反射率,测量结果精确,可满足高反镜片的各种测量要求。

实现均匀焦斑的大孔径连续相位衍射光学元件

许多大功率激光系统，需要顶平，边陡，旁瓣小和光效率高的均匀焦斑。用衍射光学元件(DOE)实现这样的均匀照明有许多优点，例如纯相位调制光效率高，相位设计灵活性大等等。相位设计，采用一种以登山和模拟算法为基础的混合算法，因为登山算法收敛大，模拟算法全局优化有潜能。用旋转空心掩模和离子蚀刻，在K9玻璃基片上加工了直径100mm的连续相位DOE。DOE干涉图样呈现相位分布平滑。焦斑的强度分布用一般CCD测量，并用一系列消光器增大测量动态范围。数据处理后的结果表明，焦斑均匀，其主瓣有一定的均匀度，边陡，旁瓣小，零级无锐峰。