光束合成是提高激光功率及光束质量的一种有效方法，啁啾脉冲高斯光束的各参数都会影响合成的效果。利用夫琅禾费衍射积分公式导出了两束啁啾脉冲高斯光束合成的远场光强的解析式，得知远场光强与啁啾参数、脉宽及谱宽等参数有关。对远场光强进行了数值模拟，结果表明: 对甚多束光束合成而言，单元激光间的啁啾参数增大、脉宽差值减小或者谱宽差值增大，均有利于轴上光强的增大及远场光强分布集中于传输轴附近。
啁啾脉冲 光束合成 远场光强 啁啾参数 脉宽 谱宽 chirped pulse beam combination far-field relative intensity chirp parameter pulse duration spectral bandwidth 强激光与粒子束
2014, 26(1): 011012
啁啾脉冲光束的远场特性对其具体应用具有重要意义。利用夫琅禾费衍射积分公式导出了啁啾脉冲高斯光束远场光强分布的解析式，并通过数值计算分析了啁啾参数对远场分布的影响。结果表明，脉冲光束的远场中心光强随着脉宽的减小而增大，其远场轴上功率谱随着脉宽的增大而减小，与普通脉冲高斯光束相比，脉宽的变化对于啁啾脉冲光束的影响更大。脉冲光束的中心光强也随着谱宽的增大而增大,但啁啾参数的变化不会对其产生影响。
啁啾脉冲 远场分布 脉宽 谱宽 啁啾参数 chirped pulse far-field distribution pulse duration spectral bandwidth chirp parameter
利用多光束激光输出耦合叠加是一种提高激光器输出功率的有效方法。采用两束矩形激光对准系统, 分析两光束不同对准情况下的焦斑特性。完全对准的情况下, 两束光的远场焦斑重合在一起, 焦斑能量是两光束能量之和。在实际光束对准系统中, 讨论了三种常见的对准误差, 并比较了这些误差对焦斑特性的影响。利用ZEMAX软件对设计系统进行了模拟分析, 并进行了实验验证。结果表明, 元件的位置误差会使远场焦斑能量集中度降低, 焦斑半径增大。
高功率激光 能量叠加 对准精度 焦斑半径 能量集中度 high-power laser energy superposition alignment accuracy focal spot radius energy concentration
