为了研究合束效率与二向色镜的反射性质之间的关系,通过建立多层膜系粗糙表面反射模型,采用模拟仿真的方法对用于光谱合束的大陡度二向色镜反射率曲线进行了计算分析,结合光纤激光器光谱曲线得到了合束效率的仿真结果。对不同角度二向色镜表面面形与反射率、合束效率的关系进行了分析,对二向色镜合束系统的稳定性进行了模拟讨论,并对二向色镜的部分参量提出了要求。结果表明,使用小角度二向色镜可以获得10kW以上的输出功率,合束效率达97%。这一结果对二向色镜参量的提高是有帮助的。

熔融石英基片受高能激光辐照后,受热产生的热形变会恶化系统出射的光束质量。为了研究光束质量的恶化情况,采用COMSOL有限元分析软件,建立了在连续高能激光辐照下熔融石英基片热形变分析模型,并针对基片在不同的夹持方式下的热形变进行了比较分析,得到了基片受热后的温度分布和形变分布情况,并利用VirtualLab软件定量分析了熔融石英基片热形变对光束质量的影响。结果表明,采用四周固定的方式,热形变量是最小的；基片的热形变会对光束质量造成影响,激光辐照时间越长,热形变量越大,对光束质量影响越大；当基片被激光辐照20s后,采用夹板固定的基片最大形变量达到415.90nm,光束质量因子Mx2由1.0036恶化至1.4571；采用四周固定的基片最大形变量达到98.38nm,光束质量因子Mx2由1.0036恶化至1.0064。这一结果对后续激光合束系统搭建以及光束质量优化有重要的指导意义。