基于非线性折射和吸收效应光限幅器的优化分析

推导了高斯光束入射情况下,基于非线性折射和非线性吸收效应限幅器的出射功率表达式,数值模拟了不同情况下的限幅曲线及最佳钳位输出功率和介质最佳限幅位置随主要参数的变化曲线。研究表明:当非线性吸收效应较弱时,输出功率随入射功率的增加存在衰减震荡现象,但是非线性吸收作用使其在高入射功率下的震荡周期显著大于低入射功率时的周期;随非线性吸收效应的增强,出射功率的震荡现象消失;当光阑线性透过率大于0.75时,强非线性吸收效应使限幅器仍然有很好的限幅能力;对于任意限幅光阑线性透过率的限幅器,非线性吸收相移和非线性折射相移之比存在某个临界值来区分吸收效应是提高还是降低器件的限幅能力。

折射型光限幅器中参量的最优化设计研究

以衍射理论为基础,用箝位输出功率表征限幅器的限幅效果,推导了折射型光限幅器出射功率的表达式.数值计算了连续激光照射下,限幅器出射功率、限幅能力和最佳限幅位置的变化规律.结果表明:限幅器的出射功率随入射功率的增加衰减振荡,其振荡周期取决于介质相对于光束焦点的位置;限幅器的限幅能力随入射光束腰半径和光阑孔径的变大而减弱;入射功率范围固定,入射光束腰半径和光阑孔径增大时,介质的最佳限幅位置向入射光束的焦点靠近,但是在某些入射功率范围内会存在多个最佳限幅位置;光限幅器的箝位输出功率随光阑线性透过率的增加存在线性增加和非线性增加两个不同区域,实际应用中应在线性增加区域确定光阑孔径的大小.