变反射镜谐振腔光场分布的三维数值计算

在几何光学的基础上设计了变反射镜谐振腔激光器 ,并利用衍射光学理论 ,将腔内光束模式满足的方程表为易于通过快速傅里叶变换迭代求解的形式 ,以高斯型、超高斯型变反射镜为例 ,求出激光在反射镜、输出镜、近场、远场光场分布的三维数值解 。

具有二维变反射率输出镜的谐振腔设计研究

文中报道了用于高平均功率板条状工作物质激光器的谐振腔设计。该设计采用非稳定腔方案 ,输出耦合镜具有二维变反射率分布反射膜。在腔内补偿了工作物质引起的像散。得到了千瓦级的输出 ,光束质量优于 3倍衍射极限。

高斯反射率输出镜改善光束质量的实验研究

非稳腔能产生大体积基模,具有好的空间选模特性,但在固体调Q激光器中,由于孔径光阑和热畸变的影响,非稳腔输出的横模并不光滑。使用高斯反射率耦合输出镜可较好地改善其输出光束质量,设计了平-凸非稳腔,使用Nd:YAG,电光调Q固体激光器进行实验,获得了较为平滑的远场光强分布,实验结果表明高斯反射率输出镜可较好地改善固体激光器中非稳腔输出光束质量。

相位型高斯变反射率镜非稳腔的模式

用Fox-Li的方法对相位型高斯反射率镜非稳腔的模式进行了理论分析和数值计算，结果表明其模式优于常规光腔，光场的径向分布为高斯型。但腔镜上光束的相位在径向存在着不均匀的扰动，扰动会使输出光束波前产生相位畸变，这对输出光束的光束质量有一定的影响。

高功率固体激光器非稳定谐振腔设计

针对传统稳定谐振腔在高功率时光束质量变差的问题,设计了一种高功率固体激光器非稳定谐振腔。从提高激光器输出功率和改善光束质量的角度出发,以渐变反射率镜作为输出镜来设计非稳定谐振腔。在大功率输出的情况下,对工作物质的热焦距进行测量,根据测量的结果优化大功率输出时的谐振腔具体参数,并进行试验分析。结果表明:该方法能输出能量均匀的激光束,使大部分能量集中在中央,对一些工业加工领域具有重要的参考意义。

变反射率镜非稳腔的研究进展

回顾了变反射率镜非稳腔的研究历史,总结了实现变反射率的方法,分析了它们的优缺点,最后列表总结了典型使用VRM作为非稳腔输出耦合器的实验参数和结果。为大能量固体激光器的设计提供了理论和实验参考。

45°交叉直角反射镜旋转光束非稳腔的矩阵光学分析

介绍了 45°交叉直角反射镜旋转光束几何特征 ,利用矩阵分析法和数值计算对无失调的交叉直角反射镜非稳腔作了模型分析与计算 ,并分析了失调系统的稳定性。

高斯反射谐振腔的非稳条件

本文由光学谐振腔的衍射理论求出了圆形球面ＧＲＭ腔的模式，并在此基础上导出了ＧＲＭ腔的非稳条件．

带可变反射率镜无源和有源腔的衍射分析

借助于快速傅里叶变换（ＦＦＴ）法求解光腔衍射积分，在三维情况下，对带可变反射率镜（ＶＲＭ）矩形截面无源和有源平行平面腔的模式结构进行数值解，对计算结果作了比较和分析．结果表明，腔模结构与介质增益特性和包括ＶＲＭ在内的光腔参数有关．

小型高光束质量电光调Q重复频率激光器

为了达到野外使用要求,采用变反射率镜(VRM)非稳腔和折叠腔方式,研制了高光束质量的小型脉冲激光器。分析了VRM腔参数对输出激光束特性的影响,针对高光束质量输出要求,通过计算,选择出适合的谐振腔参数。为了实现小型化和免调整特性,采用角锥棱镜作为折叠棱镜,设计了腔内线偏振光振荡的角锥棱镜激光谐振腔。根据理论分析结果,进行了实验研究。结果显示,在氙灯抽运下注入电能32.4 J,实现重复频率(1～10 Hz)单脉冲能量输出,获得了高光束质量、高动静比的基模光斑。在3 Hz重复频率下,脉冲能量为320.2 mJ,脉宽8.3 ns,光束质量为1.27,Q开关效率为95.5%,电-光转换效率为0.99%。

变反射率镜非稳腔可调谐Ti∶Al_2O_3激光器

将变反射率镜 (VRM)非稳腔成功地应用于可调谐Ti∶Al2 O3 激光器 ,有效地提高了Ti∶Al2 O3 激光的光束质量 ,并利用LBO晶体作为倍频器获得了 396nm～ 44 0nm的蓝色可调谐激光输出 ,最大输出能量为 2 6mJ ,最高倍频效率为 2 7.2 %。

1D VRM非轴对称虚共焦腔(Nd,Ce):YAG板条激光器的实验研究

对(Nd,Ce):YAG板条固体激光器提出了一维变反射率镜(1D VRM)非轴对称虚共焦腔,并与平行平面腔和旋转对称变反射率镜(2D VRM)虚共焦腔等腔型作了实验比较研究。结果表明,1DVRM虚共焦腔适合板条固体激光器,能兼顾输出激光效率和光束质量。

由变反射率输出耦合镜构成的非稳定腔Nd:YAG激光器的研究

研究了由变反射率输出耦合镜构成的非稳定腔Nd:YAG激光器的特点。给出了激光参量与变反射输出镜非稳定腔的关系。

变反射率镜耦合输出的高效率倍频Nd:YAG激光器的研究

采用合适的参数,使变反射率镜耦合输出的非稳定腔Nd:YAG脉冲激光器的倍频效率获得显著提高。当用KTP或DKDP晶体倍频时,倍频光的输出能量分别高达440mJ或300mJ每脉冲,倍频效率分别为60％和40％,光束发散角约为0.38mrad,接近衍射极限。

用于Nd:YAG板条增益介质的非稳腔技术

非稳腔在大菲涅耳数条件下可实现光的高效提取效率,也可保持高光束质量。设计了一款用于Nd:YAG板条增益介质的传导冷却端面抽运结构的望远镜型离轴介稳-非稳混合谐振腔,输出耦合镜为变反镜。该混合腔的宽度方向(板条增益介质的x方向)为非稳腔,厚度方向(板条增益介质的y方向)为介稳腔。通过理论分析得出,当抽运功率为10kW时,该介稳-非稳混合腔结构的输出功率为4428.7 W,光-光转换效率为0.4429。