国防科学技术大学 光电科学与工程学院 光电工程系, 长沙 410073
从Fox-Li迭代法出发，用光学仿真软件GLAD实现了对平面环形腔的建模。利用此光学模型进行了腔镜倾斜对其本征模式影响的研究，给出了腔镜在两个方向不同倾斜角度下的谐振腔模式光强分布、光强峰值点位置及谐振腔损耗的变化。研究结果表明：腔镜倾斜使平面环形腔模式发生畸变，随着腔面倾斜加大，腔损耗增大，光强峰值点向镜边沿偏移，且腔镜在垂直于腔面方向上的倾斜对振荡模式的影响比腔镜在腔面内的倾斜对振荡模式的影响大。
平面环形腔 腔镜倾斜 激光振荡模式 光束质量 planar ring cavity mirror tilt laser oscillation mode beam quality 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2803
1 平顶山学院 电气信息工程学院, 河南 平顶山 467000
2 平顶山教育学院 物理与应用电子技术系, 平顶山 467000
运用边界元素法把圆形高斯镜平凹腔的自再现模的衍射积分方程转化为有限阶矩阵方程。计算了谐振腔在理想情况和高斯反射率平面输出镜倾斜情况下基模的场强分布、相位分布和本征值。研究表明, 腔镜倾斜使激光场模式分布沿发生倾斜的方向向镜边缘偏移, 而且在腔镜倾斜较严重时模式分布发生畸变, 不再是对称的拉盖尔-高斯基模分布。基模本征值随倾斜角增大而变小, 光束远场分布变差。减小高斯分布反射率的膜斑半径, 则能减弱因倾斜引起的模式畸变。
平凹腔 高斯反射镜 边界元素法 腔镜倾斜 plano-concave resonator Gaussian reflectivity mirror boundary finite–element method mirror tilt
1 四川大学 激光物理与化学研究所，成都 610064
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所，绵阳 621900
分析了衰荡腔中腔镜倾斜产生的腔长失调和单程损耗因子变化，根据失调腔矩阵分析方法并参照实验参数，建立了腔镜角度失调下反射率测量的理论模型。利用该模型，模拟了不同腔镜倾斜量下的衰荡信号波形，分析了波形变化的原因，研究了测量精度与腔镜倾斜量的关系。分析表明，腔镜微小倾斜产生的衍射损耗的变化可以忽略，但导致的腔长变化和衰荡光斑漂移，会限制测量的精度。将衰荡波形的变化用于腔镜角度的精确调节中，可以提高该测量精度。
光学测量 光腔衰荡 反射率 腔镜倾斜 optical measurement cavity ring-down reflectivity cavity mirrors' tilt
河南师范大学,物理与信息工程学院,河南,新乡,453007
从菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式出发,运用边界元法数值计算了平凹腔平面镜均匀反射率时倾斜和未倾斜情况下基模的场强分布、相位分布和本征值,同时与高斯反射率平面镜在腔镜倾斜时的情况做了比较.研究表明,腔镜倾斜使激光场模式分布沿发生倾斜的方向向镜边缘偏移,而且在腔镜倾斜较严重时模式分布发生畸变,不再是对称的高斯分布,基模本征值随倾斜角增大而变小,光束远场分布变差.同等条件下,高斯反射率平凹腔腔镜倾斜对谐振腔引起的模畸变小于均匀反射率平凹腔,且基模光场及本征值随镜倾斜的变化关系稍不同于均匀反射率平凹腔.
平凹腔 高斯反射镜 边界元法 腔镜倾斜 远场分布
河南师范大学,物理与信息工程学院,新乡,453007
为了直观再现腔镜倾斜对光束分布的影响,用Fox-Li数值迭代法及图像重构法,绘得方形镜虚共焦腔在不同倾角下近场及远场光强的三维分布图,并对倾斜后光束特点进行了讨论.结果表明,腔镜倾斜使光束近场分布变差,致使远场光束发生畸变,质量下降.
虚共焦非稳腔 腔镜倾斜 菲涅耳衍射积分 Fox-Li数值迭代
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
2 中国石油大学(华东)物理科学与技术学院,山东 东营 257061
部分端面抽运的板条激光器是一种新型固体激光器,配合混合腔可以实现在大功率下保持高光束质量的激光振荡输出。谐振腔的腔镜倾斜是影响激光器输出特性的重要因素,快速傅里叶方法是一种快捷有效的计算方法,利用此方法模拟了腔镜倾斜对近场相位分布和远场光强分布的影响,并分析了光束质量的变化。理论分析表明,腔镜的小角度倾斜对近场相位影响较大,但对远场光强空间分布影响不大；随着倾斜角度不断增大,远场发散角和光束腰宽度也增大,光束质量虽然存在恶化的趋势,但光束质量因子M2值仍然较小,离轴非稳腔仍能保持高光束质量的输出。
激光技术 腔镜倾斜 快速傅里叶算法 离轴混合腔
