摘要：高功率激光装置需要利用激光吸收体实现对杂散光的有效管控。然而吸收体受光面交界处极易发生激光损伤,可能导致激光装置内部的洁净环境受到污染。为了解决这一问题,基于有限元分析方法,模拟了高功率激光吸收体受光面交界处在包括无过渡、圆弧过渡和平面过渡等不同过渡条件下介质内部的光场分布,分析了吸收玻璃界面对光场的影响,得到了介质内部光场峰值强度及峰值位置的变化规律。结果显示:吸收体的损伤可能是由于过渡面为曲面导致的。研究工作为吸收玻璃的激光损伤研究和吸收体设计提供参考。

摘要：设计并制备了具有单边大光腔结构的半导体电吸收(electroabsorption,EA)调制器.模拟和测试的结果均表明:单边大光腔结构能有效地改善EA调制器的光场分布,使椭圆形的近场光斑变得圆形化,从而达到与圆形模式光纤之间的匹配,有利于提高耦合效率.

摘要：研究LD阵列侧面泵浦Nd:YAG激光器泵浦光场的分布特点。首先,在已建立的二极管单bar单侧面泵浦YAG晶体泵浦光场分布数值模型的基础上,进一步建立了适用于激光二极管阵列多侧面泵浦YAG晶体的泵浦光场分布数值模型。然后,根据所建模型,采用光线追迹的方法,借助Matlab编程模拟了单侧面、二侧面、三侧面、五侧面泵浦方式的泵浦光分布特点,分析了系统参数:介质半径、介质吸收系数、光束光腰半径、泵浦距离、二极管bar间距、介质表面粗糙程度对泵浦光分布特性的影响,总结出了一般规律。可为二极管泵浦固体激光器的结构设计和实验研究提供理论参考。在理论分析的基础上,进行了单侧面、二侧面泵浦方式的二极管阵列直接侧面泵浦固体激光器的实验研究。实验结果与理论分析结果基本相符,验证了所建数值模型的正确性。该数值模型的特点是:采用光线追迹方法;适用于漫反射表面工作物质;适用于多种侧面直接泵浦方式,具有可扩充性。

摘要：在几何光学的基础上设计了变反射镜谐振腔激光器 ,并利用衍射光学理论 ,将腔内光束模式满足的方程表为易于通过快速傅里叶变换迭代求解的形式 ,以高斯型、超高斯型变反射镜为例 ,求出激光在反射镜、输出镜、近场、远场光场分布的三维数值解 。

摘要：为了实现在利用衍射光学器件整形半导体激光器时,得到半导体激光器各个电磁分量的分布,且该分布能够在较近的距离上仍然适用的目的,采用基尔霍夫衍射理论和非傍轴条件下的菲涅耳近似理论推导和MATLAB语言编制相应的数值计算程序的方法,得到半导体激光器各电磁分量分布的结果。结果表明,除在特殊方向上,半导体激光为TM波和TE波的混合模,数值程序实现了计算不同距离上半导体激光器各个电磁分量的分布情况的功能。这对设计和分析半导体激光器衍射整形光学器件具有重要意义。

摘要：在激光器应用中,激光发散角是重要的技术指标,可由光场分布得出。非稳腔由于易于实现高光束质量输出的优势,是激光器的常用腔型。为了快速获得有源非稳腔激光器的光场分布,提高激光器设计仿真效率,在参考了现有激光器谐振腔数值算法的基础上,建立了一种基于快速傅里叶变换算法的有源谐振腔光场分布计算模型;基于该模型,开展了有源非稳腔的谐振腔特性研究,重点分析了小信号增益分布、输出镜反射率分布及谐振腔的腔镜失谐等因素对激光器光场分布的影响,并量化分析了上述参数对激光器发散角的影响;同时,通过搭建激光器样机,获得了激光输出光斑分布、失谐发散角参数等试验结果,并与光场分布计算模型的计算结果进行了对比分析,认为两者的光斑分布及发散角随腔镜失谐角度变化的趋势大致相同,验证了光场分布计算模型的正确性。因而,在有源谐振腔设计中,应用文章中建立的计算模型,可以对激光器的泵浦设计、腔镜参数选择等提供直观、量化的参考。

摘要：海冰光场分布特性的研究是冰区大气—海冰—海洋能量交换和生物特性研究的基础,通过设计"L"型辐亮度探头,运用自主研发的海冰高光谱辐射仪器于国内首次现场测量了辽东湾海冰内部光场的分布特性,研究发现海冰表层5 cm至底层在水平方向上光场各向同性,进而认为在所观测站点的附近,采集冰块测量光场分布不依赖于海冰侧表面的选择。采集海冰于现场建立的暗房内,研究发现相对辐亮度随着深度的增加呈渐近性分布减小,多重散射的影响随光程增加而增强,导致辐亮度对散射角的依赖逐渐减小,说明海冰是一种高散射特的物质。本文建立的海冰光场分布模型,可描述海冰内部任意深度和光传播方向的相对辐亮度,对海冰辐射传输研究具有一定的参考意义。

摘要：本文用数值计算方法对均匀折射率单模光纤横截面上相对光功率密度进行了计算与分析,得到相对光场分布规律的特性曲线,为工程设计和实际应用提供了理论依据和参考。

摘要：随着光纤在航空领域的发展及大量应用,对光纤的研究越来越多,新型光纤光子晶体光纤的应用额不断涌现。本文采用衍射法建立模型、设计算法仿真多次衍射,考虑光子晶体光纤端面的空气孔对衍射过程中光的损耗,输出多次衍射光光场分布,并多次比较相邻输出光铺面光场归一化系数,以判断光场是否趋于稳定。

摘要：水下生产系统长期在水下工作运行,会出现落物抛锚、海底腐蚀等现象,导致系统发生失效,因此进行深海视频监控系统研究,以便对水下生产系统的运行状态进行实时监测。基于对深海视频监控系统的工作环境进行分析,结合技术指标对深海视频监控系统进行方案研究;根据水下光学特性建立水下照明光场分布函数,得到影响照明灯输出光通量的因素;考虑在水下可见光散射作用下摄像机成像所需要照明灯输出的光通量确定摄像机和照明灯的位置分布;通过计算图像对比度和信噪比得到深海视频监控系统的有效观察范围,最后通过试验证实摄像机与照明灯夹角为60°时得到最好的成像效果。研究结果可为固定式水下视频远距离全视景成像系统的设计提供参考。