1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
在激光加工等领域常利用光纤激光的聚焦以获得高功率密度的光斑。为了分析阶跃光纤混合模的聚焦特性，基于广义惠更斯-菲涅耳衍射公式，数值计算了阶跃光纤中基模（LP01）与高阶线偏振模在非相干叠加和相干叠加两种情况下的聚焦光强分布。仿真分析了混合模相对于单一LP01模式的聚焦特性，研究了其聚焦光斑的平均功率密度、焦点偏移随模式占比、模式间相位差的变化规律。研究表明：当混合模非相干叠加时，随着基模占比的增加，聚焦光斑功率密度随之增加且焦点偏移减小；当混合模相干叠加时，基模占比及模间相位差都会影响聚焦效果，可以通过合理控制基模占比和模间相位差，达到聚焦光斑功率密度高于基模的聚焦光斑功率密度、减小混合模焦点偏移的目的。
光纤光学 光纤激光 混合模 平均功率密度 焦点偏移 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1706002
1 河南科技大学 电气工程学院，河南 洛阳 471023
2 河南科技大学 软件学院，河南 洛阳 471023
批量生产中，锑化铟红外焦平面列阵探测器(InSb IRFPAs)局部分层失效现象已成为制约其成品率提升的瓶颈。为探究InSb IRFPAs局部分层诱因，借助内聚力模型，在InSb芯片与底充胶的界面处铺满内聚力单元，优选内聚力模型参数，建立InSb IRFPAs局部失效分析二维模型。模拟结果得到了实测局部分层分布特征的证实，即：(1) 局部分层大多出现在芯片周边区域，涵盖一定宽度；(2) InSb芯片与底充胶之间的界面局部脱开后，逐渐向两侧扩展。为剖析局部分层诱因，系统分析了张开型与滑开型裂纹扩展共同作用下混合模态比取不同值时局部分层分布特征的演化规律，认为当张开型和滑开型裂纹扩展的混合比取4: 6时，模拟结果与实测结果高度吻合。至此笔者认为InSb IRFPAs局部分层源于界面法向应力与面内剪切应力的共同作用，属于典型的混合型局部分层模式，其中滑开型局部分层模式占主导。
锑化铟红外焦平面列阵探测器 内聚力模型 局部分层 混合模态比 InSb IRFPAs cohesive zone model(CZM) local delamination mixed-mode ratios 红外与激光工程
2022, 51(3): 20210133
电子科技大学,物理电子学院,四川,成都,610054
用模式展开的方法分析了等离子体-腔混合模耦合腔行波管的非线性注-波互作用过程,导出了其考虑相对论效应的非线性注-波互作用自洽工作方程组.用格林函数法求解各向异性背景等离子体(介电常数张量)下的空间电荷场.编写了计算机模拟软件,用来分析等离子体-腔混合模耦合腔行波管的增益、效率、输出功率、瞬时带宽等重要的非线性特性,计算结果表明:工作在等离子体-腔混合模式下的耦合腔行波管,瞬时带宽达到20%～30%,效率达到50%以上.
耦合腔行波管 等离子体-腔混合模 空间电荷场 非子体线性注-波互作用 各向异性等离子体 Coupled cavity TWT Plasma-cavity hybrid mode Space-charge field Nonlinear beam-wave interaction Nonisotropic plasma 强激光与粒子束
2004, 16(11): 1429
电子科技大学物理电子学院,四川 成都,610054
用严格的场匹配方法分析了填充等离子体的耦合腔链,研究了等离子体-腔混合模的形成以及"冷带宽"和"热带宽"的展宽效应.等离子体填充周期性耦合腔链后,形成周期性的截止频率为0的等离子体TG模式.当填充的等离子体密度较大,且腔模和TG模式发生部分重叠时,两者相互耦合,形成等离子体-腔混合模式.工作在混合模式下,其"冷带宽"和"热带宽"大大增宽,且耦合阻抗比真空时提高了近5倍,因此在填充等离子体后,耦合腔链的慢波特性得到了显著的改善.
耦合腔链 TG模 等离子体-腔混合模 冷带宽 热带宽 Coupled cavity chain TG mode Plasm-cavity hybrid mode Cold bandwidth Warm bandwidth 强激光与粒子束
2003, 15(11): 1117
北京工业大学国家产学研激光技术中心, 北京 100022
根据大功率CO2混合模激光束横截面强度分布的变化规律,任选两个横截面的强度分布,采用数值迭代方法,精确计算出混合模传输的光学参数。
大功率CO2激光 混合模激光束 横截面强度分布 光束质量
Department of Physics and Astronomy, University of St. Andrevs, Fife, KY16 9SS, Scotland, UK
从Hermite-Gaussian模的求和出发定义了混合模系数，并推导了混合模系数M的精确表达式。进而定义了描述及处理混合模的类高斯分布(GLD)及类高斯光束(GLB)。讨论了类高斯光束在均匀介质中的传播。最后给出了一种实际测量系数Ｍ的方法。
混合模系数 类高斯分布 类高斯光束
1 天津大学精仪系, 天津 300072
2 北京光电所, 北京 100010
本文介绍了一种用面阵CCD摄像机作探测器的激光光束测量装置。整个装置包括光束衰减器、单脉冲选取及脉冲同步、光束直径匹配、CCD摄像机、图像卡、计算机及监示器以及系统软件。软件根据激光混合模的二阶矩阵理论[1]编制,可测量高功率、高重复频率脉冲激光的空间能量分布,并可对所测结果进行模拟。由软件给出所测的光束参数,可对光束质量作出正确评价。
面阵CCD摄像机 高功率脉冲激光 混合模 空间能量分布
