华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
采用空间载频干涉方法在精确测量薄片激光晶体热畸变的基础上,深入研究了射流冲击冷却系统对薄片激光晶体热畸变的影响。实验结果表明,射流冲击冷却系统引起薄片激光晶体的畸变主要是球面形变。随着抽运功率的增加,薄片激光晶体的热畸变越发严重,在抽运区中心部分,以球面形变为主,其光焦度随抽运功率的增加呈线性下降。而在抽运区的边缘,以非球面形变为主,抽运功率越高,非球面畸变就越严重。给出了493 W抽运条件下热畸变的波前畸变曲线,其均方根的重复测量精度为1.153 nm。实验结果与理论分析结果相符,该研究为薄片固体激光器谐振腔的设计和热畸变的补偿提供了重要依据。
激光器 热畸变 空间载频干涉 薄片激光器 射流冲击冷却
华中科技大学 激光加工国家工程研究中心，武汉 430074
在使用叠加脉冲方式进行激光打孔时，为了在一台激光器上实现大能量的长脉冲与高峰值的短脉冲激光叠加输出，采用同一工作物质不同增益区域来分别获得两种特性的脉冲激光同轴叠加输出的方法、在单台激光器上获得了两种脉冲激光的叠加输出。结果表明，在双氙灯脉冲抽运Nd∶YAG激光器中，腔长840mm、使用双平-平腔结构、工作物质长度150mm的情况下，采用高电阻率的磷酸钛氧钾电光Q开关对中心光束进行调Q，得到了脉宽10ms的长脉冲与63ns窄脉宽脉冲序列的稳定叠加脉冲输出，在抽运频率9Hz的情况下，最高得到了934W的平均功率，叠加脉冲包络能量10.4J，峰值功率46.7kW。此结果说明输出的叠加脉冲激光可以很好地满足激光打孔的需求。
激光器 叠加脉冲 激光打孔 同轴输出 电光调Q lasers superimposed pulse laser drilling coaxial output electro-optic Q-switch
1 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学激光加工国家工程研究中心, 湖北 武汉 430074
基于流体理论分析不同区段的射流界面特征，利用高速数码相机拍摄射流水波导的气液交界面形态，选择恰当的图像处理算法提取并重构射流界面轮廓，根据重构的三维光学模型进行光线追迹仿真，最终获得射流波动段的损耗特性。结果表明，射流界面的波动振幅和频率将直接影响光线在其内部的全内反射传输。处于波动开始阶段的射流，由于波动幅度和频率相对较小，不能引起传输损耗。当射流界面波动达到一定程度时，其损耗特性开始逐渐显现，从而影响微细水射流作为介质波导的传输能力。
波导 水射流 全内反射 光线追迹
