1 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
提出一种环形非稳腔结构,该结构将传统驻波非稳腔腔内的非共轭像差校正转换为共轭像差校正。搭建了百瓦级环形非稳腔Nd∶YAG板条激光器,采用59单元自适应光学系统对腔内像差进行校正。利用980 nm参考光束和 Shack-Hartmann波前传感器测量腔内像差,采用加权最小二乘法复原波前像差,最后用倾斜镜和变形镜进行校正。最终在低抽运功率下将输出功率从105.8 W提高到113.1 W,光束质量β因子从6.98优化到2.33。该研究为环形非稳腔应用于高功率固体激光器并获取高输出光束质量提供了一种技术途径。
激光光学 环形非稳腔 Nd∶YAG; 板条激光器 自适应光学
提出将束转动90°环形非稳腔应用于片状陶瓷YAG激光器的设计。该设计采用两个薄片状YAG增益介质垂直放置形成屋脊镜，与另一屋脊镜共同构成光束旋转系统。采用快速傅里叶变换方法，计算了该腔的空腔模式分布。分析了该腔对抽运不均匀影响光束质量进行补偿的机理。并以片状增益介质侧面抽运不均匀为模型，计算比较了束转动90°环形非稳腔与常规腔的光场分布。说明束转动90°环形非稳腔应用于固体激光器，对抽运技术引起的不均匀增益平均化，改善了光束质量。为束转动90°环形非稳腔在固体激光器的应用提供依据。
激光器 束转动90°环形非稳腔 增益均匀补偿 片状陶瓷YAG激光器
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
对环形非稳腔激光器做数值计算模拟，给带有倒向波抑制(RWS)镜的环形非稳腔激光器的设计提供了数值参考。通过自洽方程，用Matlab计算带有倒向波抑制镜的环形非稳腔正、倒向波的稳定过程。改变腔长、放大率等参数来计算，发现使用倒向波抑制镜能明显提高正向波的输出，并能抑制倒向波。气体分子的多普勒频移导致正、倒向波的频率变化。频率分开的越小，竞争越大，抑制效果越好，正向波输出功率则有所下降。对于特定的结构，存在最佳的放大率，使正向波的输出最大。计算结果表明，倒向波抑制镜的引入能增大环形非稳腔输出功率。计算结果对实际环形非稳腔的设计十分有用。
激光器 环形非稳腔 倒向波抑制 数值计算 抑制比
中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
氧碘化学激光器通常采用的环形腔存在着倒向波,它对正向波的输出功率以及光束质量不利,因此必须进行抑制.以对称环形共焦非稳腔为例,介绍了在腔内放置限孔光阑,通过改变倒向波与正向波经过增益介质部分的模体积比,从而抑制倒向波的方法.计算结果表明,这种方法对于负支腔倒向波的抑制效果要远远好于正支腔.
限孔光阑 模体积比 倒向波抑制 共焦环形非稳腔 diaphragm mode volume ratio reverse mode suppression confocal unstable ring resonator
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
讨论了UR90(Unstable ring resonator with 90° beam rotation) 环形非稳腔参量设计方法，给出了腔的同轴调整的有效方法，当系统的放大率M为1.21与1.3时，在铜蒸气激光器上获得了良好的输出远场强度分布，通过一注入系统成功地抑制了UR90腔的反向膜，并保持其偏振态不变。
UR90环形非稳腔 铜蒸气激光器 远场分布 反向模抑制
哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001
将UR90环形非稳腔引入氧碘化学激光器，对其输出模式进行了数值模拟计算，模拟包括了化学动力学、介质横向流动和物理光学等因素；得到与放大率Ｍ和光轴离截取镜距离ａ等参数相关的近场光强、位相及远场光强分布曲线。
UR90环形非稳腔 输出模式 数值分析
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
用矩阵方法导出了UR90(Unstable ring resonator with 90° beam rotation)环形非稳腔的衍射积分方程,获得了腔的等价菲涅耳数Neq的关系公式,分析了反向模的抑制方法并给出反向模抑制镜的曲率半径,通过数值计算的方法阐明了腔模本征值与放大因子M的变化关系,当腔的放大因子Ｍ=1.2时,得到了腔的模场分布曲线。
UR90环形非稳腔 本征值 模场数值分析
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
分析了UR90环形非稳腔(Unstable resonators with 90° beam rotation)正向模和反向模的几何特性，讨论了反向模无阻挡时的振荡条件，并导出了理想UR90环形非稳腔的光线追述方程，考查了此腔对激光增益介质的空间自平均效应。
UR90环形非稳腔 正(反)向模 空间自平均效应
给出了非理想UR90(Unstable ring resonator with 90° beam rotation)环形非稳腔的计算模型，用快速Fourier变换法计算并分析了球面波象差、象散、青差、腔镜倾斜及增益分布不均匀对光场分布的影响。
UR90环形非稳腔 FFT方法 波象差
