1 天津大学精密仪器与光电子工程学院， 天津 300072
2 珠海光库科技股份有限公司， 广东 珠海 519000
针对相机式光束质量分析仪测量光束的结果不一致问题，分析了相关参数对测量误差的影响。基于高斯光束模型，并添加与实际对应的噪声，根据ISO 11146标准计算了光斑直径。结合实验测试时的实际操作过程，提炼出光强饱和度、积分面积比、信噪比和光斑尺寸4个关键参数。不仅阐明了相机参数对测量误差影响的关键趋势，还分析了各个参数之间的关联影响，最终对如何选择相机的像元、像素、动态范围、暗噪声，以及如何设置积分时间、计算区域等提出了更明确的要求。
激光光学 激光光束 光束参数 精度分析 相机 激光与光电子学进展
2018, 55(7): 071401
长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
对激光光束参数进行测量时，为了解决聚焦光学系统对不同波长激光焦平面位置不同的问题，简化测量步骤，降低测量误差，设计了宽波段超消色差聚焦光学系统。依据波色差理论，推导了超消色差设计的初始结构求解方程组。应用光学设计软件ZEMAX设计了工作波段为350~1100 nm的超消色差光学系统，焦距为250 mm，入瞳直径为25 mm。给出了设计结果的纵向像差曲线和焦移曲线，经分析表明，采用该方法设计的光学系统，在0.707孔径处不同波长光线的球差曲线基本相交于一点，实现了超消色差；工作波段内的焦移仅为38.2 μm，基本固定了焦平面的位置，满足了紫外至近红外波段激光光束参数的测量要求。
光学设计 超消色差 波色差 激光光束参数 中国激光
2014, 41(s1): s116004
1 中国科学院光电研究院光电系统工程研究部, 北京100085
2 北京国科世纪激光技术有限公司, 北京 100085
为了实现对数10 min一个脉冲，单脉冲能量5 J激光放大器多项输出参数的实时、高效率检测，设计了针对高能量、大截面和低重复频率激光系统输出的测量系统。该测量系统采用Fourier像传递技术，针对激光器的输出特性实现了对输出光束截面的清晰实时监测，并且能够同时检测光束的激光波长、光谱宽度、光斑尺寸、单脉冲能量、重复频率和偏振方向等数据。利用该统计系统能够计算光斑调制度、发散角、指向性、光束质量因子、能量稳定性、平均功率、功率稳定性、脉冲宽度、脉冲稳定性和偏振度等指标。
测量技术 多参数实时监测 Fourier像传递 激光光束参数
报道了激光二极管(LD)侧面抽运的Nd:YAG薄片激光器。对影响侧面抽运薄片激光器性能的主要因素, 即圆薄片增益介质内晶体光分布和沿径向的温度分布进行了理论分析和实验。实现了光-光转换效率为33.5%, 峰值功率为230 W, 光束参数乘积为21.6 mm·mrad的激光输出。实验结果表明, 侧面抽运在薄片Nd:YAG晶体内可实现对称均匀的分布, 沿径向的温度差大大减小; Nd:YAG/YAG薄片晶体的复合可满足侧面抽运的要求。这些技术和方法可应用于更高功率的侧面抽运薄片激光器。
激光器: Nd:YAG薄片激光器 侧面抽运 效率 光束参数乘积
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Optoelectronic Science and Technology for Medicine, Ministry of Education of China, Fujian Provincial Key Laboratory of Photonic Technology, Institute of Laser and Optoelectronics Technology, Fujian Normal University, Fuzhou 350007
The diffractive beam parameters of LP01 mode of fiber are analyzed in detail. Based on solving linear equations, two formulas for two kinds of mode-field radii as functions of normalized frequency are presented, and relations between angular radius of far-field divergence, beam propagation factor, and normalized frequency are given. Numerical calculation indicates that the maximal relative error is smaller than 1% within a reasonable parameter range.
导波光学 光纤 光束参数 060.0060 Fiber optics and optical communications 050.1970 Diffractive optics Chinese Optics Letters
2009, 7(2): 02106
为了研制一台灯抽运单级输出高能高重频脉冲Nd∶YAG固体激光器，采用理论分析影响激光器高能输出的主要参数，理论模拟输出功率与输入功率及反射率的关系，以及通过实验细节提高激光器效率等有效措施，研制出一台脉宽0．1ms～10ms可调，频率1Hz～1kHz可调的灯抽运脉冲Nd∶YAG激光器。该激光器在总注入电功率12kW时，输出最大单脉冲能量56J，最大平均功率500W；光束参数乘积为16．5mm·mrad；总体电光转换效率4．2%；输出功率稳定性±2%。实验结果表明，采用的理论分析及实验模拟与实验结果基本吻合，获得了高能激光输出。
激光器 单脉冲能量 电光效率 光束参数乘积 lasers single pulse energy elecfro-optics officiency beam parameter produet
为了研制一台灯抽运单级输出高能高重频脉冲Nd:YAG固体激光器,采用理论分析影响激光器高能输出的主要参数,理论模拟输出功率与输入功率及反射率的关系,以及通过实验细节提高激光器效率等有效措施.研制出一台脉宽0.1ms～10ms可调,频率1Hz～1 kHz可调的灯抽运脉冲Nd:YAG激光器.该激光器在总注入电功率12kW时,输出最大单脉冲能量56J,最大平均功率500W;光束参数乘积为16.5mm·mrad;总体电光转换效率4.2%;输出功率稳定性±2%.实验结果表明,采用的理论分析及实验模拟与实验结果基本吻合,获得了高能激光输出.
激光器 单脉冲能量 电光效率 光束参数乘积
1 郑州大学河南省激光与光电信息技术重点实验室,河南,郑州,450052
2 北京交通大学激光研究所,北京,100044
3 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子学国家重点实验室,陕西,西安,710068
激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是衡量激光器性能的重要参数.本文利用90/10刀口法测量高斯激光光斑尺寸及光束束腰尺寸,给出了两种计算方法,克服了传统方法过程繁杂的缺点,精度高、效率高,操作简单.
90/10刀口法 高斯光束 激光光斑尺寸 光束束腰尺寸 光束参数测量
为了精确测量零阶贝塞耳光束的中心亮斑半径，采用彩色反转胶片作为记录媒质，通过滚筒扫描的方法将底片上的图像转为数字图像，在对数字图像做必要的处理后，测量出氦氖激光的零阶贝塞耳光束的中心光斑半径为16．77μm±0．01μm，与理论计算值15．16μm吻合良好。实验结果表明，采用胶片测量微米量级的光斑具有高精度、低成本，可测截面面积大的优点，在1Hz超短脉冲实验中，可以替代甚至超越了常规的激光光束分析仪。
图像处理 贝塞耳光束 激光光束参数分析仪 滚筒扫描仪 image processing Bessel beam laser beam parameter analyzer rotating drum image scanner
四川大学,激光物理与化学研究所,成都,610064
使用二阶矩和熵束宽定义,对平顶光束通过球差透镜后的光束参数,包括束宽、远场发散角和光束质量因子的变化做了详细研究.结果表明:球差使像方光束参数与理想情况不同;束宽和远场发散角的相对误差随球差系数绝对值的增加和光束阶数的减小而增加;球差使平顶光束通过透镜后的光束质量因子增大;实际焦面上束腰宽度的相对误差与球差系数的正负有关,而几何焦面上束宽的相对误差与球差系数的正负无关.
激光光学 平顶光束 球差 光束参数 相对误差
