激光束质量因子M^2及其测量 被引量：13

1

作者 牛燕雄 汪岳峰 +2 位作者 刘新 张雏 朱守深 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期38-41,共4页

激光束的质量因子Ｍ２是一种全新描述激光束质量的参数，能够定量地表征单模、多模光束的传播特性。描述了Ｍ２因子的概念和测量方法，利用面阵ＣＣＤ探测器研制一套光束质量测量系统，对激光束质量因子Ｍ２进行测量，并给出测量结果的... 激光束的质量因子Ｍ２是一种全新描述激光束质量的参数，能够定量地表征单模、多模光束的传播特性。描述了Ｍ２因子的概念和测量方法，利用面阵ＣＣＤ探测器研制一套光束质量测量系统，对激光束质量因子Ｍ２进行测量，并给出测量结果的不确定度。 展开更多

关键词 光束质量因子 衍射极限倍数 激光器 测量

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光束质量因子的研究 被引量：13

2

作者 邓小玖 胡继刚 +1 位作者 刘彩霞 王建国 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2002年第6期1187-1190,共4页

应用标量光场的角谱表示,推导了具有轴对称性的傍轴、非傍轴标量光束的光强二阶矩的传输规律。在此基础上,给出了光束的束腰半径、远场发散角及光束质量因子M2。对傍轴标量光束,证明了光束质量因子M2≥1;对非傍轴标量光束,指出当光束束... 应用标量光场的角谱表示,推导了具有轴对称性的傍轴、非傍轴标量光束的光强二阶矩的传输规律。在此基础上,给出了光束的束腰半径、远场发散角及光束质量因子M2。对傍轴标量光束,证明了光束质量因子M2≥1;对非傍轴标量光束,指出当光束束腰半径很小时,其光束质量因子M2可以小于1,并随光束的束腰半径Wmin趋于零而趋向于零。 展开更多

关键词 傍轴标量光束 非傍轴标量光束 光强二阶矩 光束质量因子 标量光场 激光束 衍射 传输规律

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光束质量因子测量的不确定度分析 被引量：6

3

作者 田英华 叶一东 +2 位作者 向汝建 关有光 周文超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1076-1078,共3页

介绍了激光光束质量因子的定义以及测量原理,分析了光束质量因子的数学模型中各个量的不确定度来源以及评定方法,并以实验数据为基础,对具体的实验数据进行了分析计算。提出了减小激光光束质量因子测量不确定度的途径,包括统一激光束直... 介绍了激光光束质量因子的定义以及测量原理,分析了光束质量因子的数学模型中各个量的不确定度来源以及评定方法,并以实验数据为基础,对具体的实验数据进行了分析计算。提出了减小激光光束质量因子测量不确定度的途径,包括统一激光束直径的确认方法,保证测量条件的稳定以及提高光束质量测量系统的测量精度等。 展开更多

关键词 激光 光束质量因子 测量 标准不确定度

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非傍轴双曲正弦高斯光束质量因子M^2的研究 被引量：3

4

作者 刘彩霞 胡继刚 +1 位作者 邓小玖 杨艳芳 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期443-445,共3页

在标量光场角谱衍射理论的基础上,应用精确光强定义下的非傍轴标量光束的光强二阶矩理论,计算了非傍轴双曲正弦高斯光束的束腰半径、远场发散角、质量因子,并与傍轴双曲正弦高斯光束的质量因子进行了比较研究。数值计算表明,当双曲正弦... 在标量光场角谱衍射理论的基础上,应用精确光强定义下的非傍轴标量光束的光强二阶矩理论,计算了非傍轴双曲正弦高斯光束的束腰半径、远场发散角、质量因子,并与傍轴双曲正弦高斯光束的质量因子进行了比较研究。数值计算表明,当双曲正弦高斯光束束腰半径较大时,传统光强定义下的光强二阶矩理论近似成立,傍轴与非傍轴理论计算的光束质量因子变化规律完全相同;束腰半径较小时,傍轴理论计算的结果有较大误差,必须采用精确光强定义下的非傍轴光束质量因子的定义作修正。 展开更多

关键词 双曲正弦高斯光束 非傍轴双曲正弦高斯光束 光强二阶矩 光束质量因子

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非傍轴截断平顶光束的质量因子 被引量：3

5

作者 康小平 何仲 +3 位作者 钟山 黄宏潮 黄槐仁 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期182-186,共5页

使用功率密度的二阶矩方法和Li提出的平顶光束模型,推导出了非傍轴截断平顶光束的束腰宽度、远场发散角和光束质量因子的解析表达式。计算结果表明:非傍轴截断平顶光束的质量因子不仅与截断参数、光束阶数有关,而且与初始束腰宽度和波... 使用功率密度的二阶矩方法和Li提出的平顶光束模型,推导出了非傍轴截断平顶光束的束腰宽度、远场发散角和光束质量因子的解析表达式。计算结果表明:非傍轴截断平顶光束的质量因子不仅与截断参数、光束阶数有关,而且与初始束腰宽度和波长之比有关;当截断参数趋近于0时,远场发散角趋于渐近值63.435°;对于光束阶数为1和截断参数趋于无穷大的特例,计算结果分别退化为非傍轴截断高斯光束和非傍轴无截断平顶光束的结果;功率密度的二阶矩方法可用于截断光束,并克服了光束质量因子的发散困难。 展开更多

关键词 激光光学 非傍轴截断平顶光束 光束质量因子 截断参数

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GSM光束经过角棱锥之后光束质量的改变 被引量：1

6

作者 蒲继雄 《量子电子学报》 CAS CSCD 1997年第6期508-512,共5页

本文从Wigner分布函数出发，计算GSM（GaussianSchell－Model）光束经过角棱锥之后光束质量因子（M2因子）的变化。结果表明，经过角棱锥之后，光束质量因子的增量依赖于输入的光束半径、角棱锥材料的折射率和角棱锥角度。

关键词 光束质量因子 GSM光束 角棱锥 激光光束

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超高光束质量研究及进展

7

作者 王绍民 赵道木 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S2期23-23,共1页

超高光束质量研究及进展王绍民赵道木（杭州大学物理系３１００２８）基模高斯光束被认为是理想光束，或是衍射极限光束。是否有可能实现一种光束超过高斯光束，便是本文要研究的内容。提出了边界波具有π跃变性质的假说，作为惠更斯－... 超高光束质量研究及进展王绍民赵道木（杭州大学物理系３１００２８）基模高斯光束被认为是理想光束，或是衍射极限光束。是否有可能实现一种光束超过高斯光束，便是本文要研究的内容。提出了边界波具有π跃变性质的假说，作为惠更斯－菲涅耳原理的补充。根据边界衍射波理... 展开更多

关键词 质量研究 高光束质量 边界衍射波理论 光束质量因子 高斯光束 绿光激光器 衍射损耗 非线性自聚焦 相干叠加 固体激光器

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双侧对称抽运横流液体激光器的光束质量分析 被引量：2

8

作者 马再如 魏泳涛 冯国英 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期543-546,550,共5页

为了提高横流液体激光器的光束质量,采用ANAYS软件分析了双侧抽运液体激光器的液体介质的温度分布,对不同流速条件下的非稳腔光场分布和光束质量M^2因子进行了数值计算。结果表明,存在一个使光束质量M^2因子较优的液体流速,并针对该类... 为了提高横流液体激光器的光束质量,采用ANAYS软件分析了双侧抽运液体激光器的液体介质的温度分布,对不同流速条件下的非稳腔光场分布和光束质量M^2因子进行了数值计算。结果表明,存在一个使光束质量M^2因子较优的液体流速,并针对该类激光系统中增益和折射率梯度分布都关于抽运方向对称分布的特点,采用柱透镜补偿波前畸变效应,将光束质量因子由24降低到12.5,说明柱透镜补偿位相畸变能有效地提高液体输出光束质量。 展开更多

关键词 激光光学 液体激光器 光束质量M^2因子 数值计算

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基于高斯光束的飞秒激光光束质量检测技术 被引量：2

9

作者 艾尼江·阿塔伍拉 阿布都热苏力·阿不都热西提 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期846-849,共4页

为了研究飞秒激光光束质量因子M^2基于高斯光束的传播特性和能量密度分布,在对飞秒激光光束质量因子进行理论研究的基础上,进行了相应的数据计算,给出了飞秒激光脉冲照射屏幕表面时所形成的环形光斑宽度的测量方法,设计了一套由飞秒激... 为了研究飞秒激光光束质量因子M^2基于高斯光束的传播特性和能量密度分布,在对飞秒激光光束质量因子进行理论研究的基础上,进行了相应的数据计算,给出了飞秒激光脉冲照射屏幕表面时所形成的环形光斑宽度的测量方法,设计了一套由飞秒激光器、透镜、介电材料玻璃屏幕所组成的实验平台;将该方法与刀口法和CCD法测量值进行了对照,并用刀口法、CCD法确认了飞秒激光束腰在不同位置时的激光光束质量因子取值范围.结果表明,光束质量因子M^2在x和y方向上的测量值分别为2.04,1.24.该实验结果与理论分析基本一致,比刀口法和CCD法结构简单,所得结论数据可靠、执行方便,对精密测量有一定的参考价值. 展开更多

关键词 超快光学 光束质量 光束质量因子M^2 光束腰 光斑宽度 介电材料玻璃屏幕

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非旋转对称光束的像散系数a_(ZF)

10

作者 冯国英 刘亲厚 +1 位作者 李玮 周寿桓 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1238-1244,共7页

基于二阶矩定义,综合考虑像散光束的非旋转对称性,提出采用M^4参数来描述光束的像散特性。推导出了在指定方位角上像散基模高斯光束、像散厄米高斯光束传输和像散光束的束腰、发散角的解析表达式,提出采用像散系数a_(ZF)表示光束的像散... 基于二阶矩定义,综合考虑像散光束的非旋转对称性,提出采用M^4参数来描述光束的像散特性。推导出了在指定方位角上像散基模高斯光束、像散厄米高斯光束传输和像散光束的束腰、发散角的解析表达式,提出采用像散系数a_(ZF)表示光束的像散特性,最终给出了用像散系数a_(ZF)表达的M^4参数(M_(xx)~4、M_(yy)~4、M_(xy)~4和M_r^4)的解析表达式。另外,根据实测光束的M4参数反过来也可以求出光束的像散系数a_(ZF)及光束在主方向上的M^4参数等。光束经过无像差旋转对称光学系统传输时,其传输不变量为a_(ZF)、J_(ZF1)和J_(ZF2)。本文所得结果对实际工作中激光器的设计、制造和应用有重要的参考价值。 展开更多

关键词 像散系数 像散光束 光束质量因子M4参数 像散基模高斯光束 二阶矩

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部分相干双曲余弦-高斯光束的传输特性和空间整形 被引量：1

11

作者 李长伟 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1589-1593,共5页

通过加入高斯项的空间相干度,引入部分相干双曲余弦-高斯(ChG)光束,推导出部分相干ChG光束通过近轴ABCD光学系统传输的解析表达式,并用以研究其传输特性和空间整形。结果表明,部分相干ChG光束的光强分布不能保持传输不变性,其光强分布... 通过加入高斯项的空间相干度,引入部分相干双曲余弦-高斯(ChG)光束,推导出部分相干ChG光束通过近轴ABCD光学系统传输的解析表达式,并用以研究其传输特性和空间整形。结果表明,部分相干ChG光束的光强分布不能保持传输不变性,其光强分布不仅与传输距离和离心参数有关,而且还与空间相干参数有关。在传输距离固定时,适当改变部分相干ChG光束的离心参数和空间相干参数,可实现光束的空间整形。光束质量因子随空间相干性的增大和离心参数的减小而减小。高斯-谢尔模型光束和完全相干ChG光束可作为部分相干ChG光束的特例处理。 展开更多

关键词 部分相干双曲余弦-高斯(ChG)光束 光束空间整形 传输特性 光束质量因子

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超高斯涡旋光束在空间中的传输特性 被引量：2

12

作者 肖谦裔 张蓉竹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期90-95,共6页

研究了超高斯涡旋光束光强最大值、光斑半径以及环围能量半径等参数随传输距离和拓扑荷数的变化规律,并与高斯涡旋光束做了比较,结果表明:超高斯涡旋光束的光斑半径和环围能量半径随拓扑荷数及传输距离呈近似线性关系;对同一拓扑荷数和... 研究了超高斯涡旋光束光强最大值、光斑半径以及环围能量半径等参数随传输距离和拓扑荷数的变化规律,并与高斯涡旋光束做了比较,结果表明:超高斯涡旋光束的光斑半径和环围能量半径随拓扑荷数及传输距离呈近似线性关系;对同一拓扑荷数和传输距离,高斯涡旋光束的能量较超高斯涡旋光束要发散;当拓扑荷数较大时,超高斯涡旋光束的光斑半径比高斯涡旋光束更大。针对光束质量研究了广义光束质量因子随传输距离和拓扑荷数的变化,结果表明传输距离足够远时,拓扑荷数较小的超高斯涡旋光束具有更好的光束质量。 展开更多

关键词 涡旋相位板 超高斯光束 光斑半径 广义光束质量因子

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用远场法研究自由旋气动窗口的光学特性 被引量：8

13

作者 刘天华 李文煜 +3 位作者 姜宗福 王云萍 刘泽金 赵伊君 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期9-14,共6页

采用Ｈｅ－Ｎｅ激光，对穿过自由族气动窗口的远场聚焦光斑进行图像采集和数 据处理，研究气动窗口对透过其输出通道的激光束所带来的偏转和随机抖动现象，计算分析气 动窗口对激光束发散特性的影响，定义和实验研究气动窗口的光束质量... 采用Ｈｅ－Ｎｅ激光，对穿过自由族气动窗口的远场聚焦光斑进行图像采集和数 据处理，研究气动窗口对透过其输出通道的激光束所带来的偏转和随机抖动现象，计算分析气 动窗口对激光束发散特性的影响，定义和实验研究气动窗口的光束质量β因子。同时，分析讨 论气动窗口对激光束远场聚焦光斑光强分布的影响，并提出气动窗口光束质量和气动窗口设 计的进一步研究思路。 展开更多

关键词 高能激光器 自由旋气动窗口 密封压比 远场法 光学特性 光束质量因子

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850nm高亮度近衍射极限锥形半导体激光器(英文) 被引量：5

14

作者 杨晔 刘云 +3 位作者 张金龙 李再金 单肖楠 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1064-1068,共5页

制备了具有低红暴优势的850 nm大功率高亮度锥形半导体激光器,获得了近衍射极限的激光输出。当连续输出功率为200 mW时,光束质量因子M2仅为1.7,亮度高达16.3 MW.cm-2.sr-1;当功率提高到1 W时,M2因子和亮度仍分别达到2.8和9.9 MW.cm-2.s... 制备了具有低红暴优势的850 nm大功率高亮度锥形半导体激光器,获得了近衍射极限的激光输出。当连续输出功率为200 mW时,光束质量因子M2仅为1.7,亮度高达16.3 MW.cm-2.sr-1;当功率提高到1 W时,M2因子和亮度仍分别达到2.8和9.9 MW.cm-2.sr-1。此外,研究了锥形激光器的功率、光谱、远场分布等特性,并分析了不同脊形波导长度对锥形激光器自聚焦现象的影响。 展开更多

关键词 850nm 锥形激光器 高亮度 光束质量因子M2

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半导体激光器远场发散角的近似计算 被引量：4

15

作者 余华清 姜向东 刘金龙 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期13-14,共2页

从半导体激光器的单模工作条件出发,提出一个远场发散角的近似公式。比较用此近似公式计算结果与数值计算、二阶矩近似计算的结果发现,在半导体实际应用中的波导层范围,该公式能减少计算难度,同时能够满足精度要求。

关键词 激光物理 半导体激光器 光束质量因子 远场发散角

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利用特征向量法分析有源失调腔的2维模场 被引量：1

16

作者 冯琛 冯国英 +3 位作者 黄宇 李玮 李刚 张秋慧 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期982-986,共5页

利用一种用于光腔模式及光束传输模拟计算的特征向量法计算有源腔的2维失调,通过对谐振腔几何关系的求解,以及对增益进行薄层模型处理,最后利用特征向量法计算有源腔失调后的模式分布,发现失调造成了模式强度分布不均匀,并带来模式阶数... 利用一种用于光腔模式及光束传输模拟计算的特征向量法计算有源腔的2维失调,通过对谐振腔几何关系的求解,以及对增益进行薄层模型处理,最后利用特征向量法计算有源腔失调后的模式分布,发现失调造成了模式强度分布不均匀,并带来模式阶数的改变。计算了相应的光束质量因子,结果表明:在一定失调范围内,失调可能会带入新的模式竞争;谐振腔在一定范围的失调情况下,各阶模式的光束质量可能变好,也有可能变差,随着模式阶数的增加光束质量整体趋势是越来越差;原来简并的模式可能不再简并。该方法可以为计算失调后谐振腔的模场带来方便。 展开更多

关键词 激光谐振腔 特征向量 谐振腔模式 2维失调角 增益 光束质量因子

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阶跃折射率光纤中的激光模式特性 被引量：1

17

作者 张大勇 傅玉青 +2 位作者 冯国英 赵鸿 李尧 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期77-81,共5页

研究了根据阶跃折射率光纤中传输的光场遵循贝塞尔分布的光纤中的激光模式特性,通过贝塞尔方程解析解的方法,利用计算机仿真得到了光纤内和光纤出射端外典型的低阶线偏振模(LPmn模)的光强分布特性和传输特性;同时,研究了大模场光纤参数... 研究了根据阶跃折射率光纤中传输的光场遵循贝塞尔分布的光纤中的激光模式特性,通过贝塞尔方程解析解的方法,利用计算机仿真得到了光纤内和光纤出射端外典型的低阶线偏振模(LPmn模)的光强分布特性和传输特性;同时,研究了大模场光纤参数如纤芯直径、纤芯折射率和包层折射率等不同时典型低阶LPmn模式的光强分布特性和传输特性的变化规律;并且计算了各典型的低阶LPmn模式的M2因子,讨论了光纤激光光束质量因子的特点及随光纤参数的变化规律。 展开更多

关键词 阶跃折射率光纤 光束质量因子M2 LPmn模 仿真

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自适应控制飞行光学聚焦特性

18

作者 赵全忠 程兆谷 高海军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期955-958,共4页

　在对高阶模飞行光学聚焦特性进行研究的基础上,提出了应用自适应飞行光学聚焦系统来解决飞行光学聚焦特性的问题,对自适应飞行光学聚焦系统的调节特性进行了数值模拟,结果表明该系统能够实现对长距离飞行光学激光加工过程中焦点位置... 　在对高阶模飞行光学聚焦特性进行研究的基础上,提出了应用自适应飞行光学聚焦系统来解决飞行光学聚焦特性的问题,对自适应飞行光学聚焦系统的调节特性进行了数值模拟,结果表明该系统能够实现对长距离飞行光学激光加工过程中焦点位置与焦斑大小的控制。 展开更多

关键词 飞行光学 聚焦特性 自适应控制 瑞利长度 光束质量因子

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基于Visual Basic的激光谐振腔数据库的建立

19

作者 薛竣文 裴雪丹 +2 位作者 苏秉华 孙鲁 赵慧元 《光电技术应用》 2011年第4期73-75,共3页

使用可视化程序设计软件Visual Basic,建立了与激光谐振腔设计软件MatLaser相对应的谐振腔数据库MatLaserData Base。数据库以稳定驻波腔、稳定行波腔、非稳驻波腔、非稳行波腔、相位共厄腔、光束传输为大类,以激光波长、工作物质、输... 使用可视化程序设计软件Visual Basic,建立了与激光谐振腔设计软件MatLaser相对应的谐振腔数据库MatLaserData Base。数据库以稳定驻波腔、稳定行波腔、非稳驻波腔、非稳行波腔、相位共厄腔、光束传输为大类,以激光波长、工作物质、输出功率、激光器工作状态、作者和参考文献等为小类,同时将原文献中谐振腔结构图也作为数据库内容进行设计。该数据库收集了大量典型的激光器谐振腔结构,通过该谐振腔数据库,设计者可以方便地查询到满足设计要求的激光器谐振腔的初始结构,并将数据以文件的形式导出,在激光谐振腔设计软件MatLaser中打开进行优化分析设计,满足应用要求。 展开更多

关键词 激光器 激光谐振腔 ABCD理论 光束质量因子

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石英声光开关 被引量：1

20

作者 曾庆高 张泽红 +1 位作者 高维松 付礼鹏 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第2期188-191,共4页

该文介绍了一种用于高功率激光器的石英声光开关。该声光开关采用石英晶体作声光介质,铌酸锂晶体作换能器材料,工作波长为1 064 nm,工作频率为68 MHz,光孔径为SymbolFC@4 mm,通过优化设计声光互作用长度,使1级光衍射效率可达95%。该... 该文介绍了一种用于高功率激光器的石英声光开关。该声光开关采用石英晶体作声光介质,铌酸锂晶体作换能器材料,工作波长为1 064 nm,工作频率为68 MHz,光孔径为SymbolFC@4 mm,通过优化设计声光互作用长度,使1级光衍射效率可达95%。该文还测量分析了衍射光的光束质量因子M^2,通过优选晶体材料,提高抛光质量,合理设计散热结构等措施,使衍射光较好地保持了入射光的光束模式。 展开更多

关键词 声光开关 石英晶体 衍射效率 光束质量因子M^2 激光器

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