1 湖北工业大学理学院, 湖北 武汉 430070
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
输出镜的热畸变会严重降低高功率气体激光器的输出光束质量和运行效率。针对腔镜受热均匀性的问题, 等价地数值研究了光场均匀性随着几何放大率和有效菲涅尔数两个参数的变化规律。研究结果显示, 光场均匀性随着有效菲涅尔数呈现周期性变化, 随着放大率绝对值的增加呈现准周期性的指数衰减。针对2 kW功率输出, 增益区间为1 000 mm×200 mm时, 分析得出输出半宽为80 mm或者85 mm获得最佳光场均匀性。
光场均匀性 负支共焦非稳腔 虚源法 射频板条CO2激光器 uniformity of the optical field negative branch confocal unstable resonator virtual source method RF-excited slab CO2 laser
1 湖北工业大学理学院,湖北 武汉 430070
2 华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
为了与大面积放电增益区匹配,千瓦级射频板条CO2激光器采用大菲涅尔数的条状离轴负支共焦非稳腔,其输出模式是对整个输出平面上光场分布在特定区间的截断,对应的傅里叶谱(空间频率)会无限展宽。通过改进的虚源法求得其输出平面的场分布,然后通过对输出光场的傅里叶谱的分析,研究了条状离轴负支共焦非稳腔的两个主要参数——有效菲涅尔数Neq以及几何放大率M对输出光束质量的影响。数值模拟的结论显示输出光束的质量只与M相关,随着M的绝对值的增加,光束质量会呈现周期振荡式的下降,周期约为0.05。
光束质量 负支条状非稳腔 改进的虚源法 射频板条CO2激光器 beam quality negative branch strip unstable resonator modified virtual source method RF-excited slab CO2 laser
