摘要：针对非成像抽运方式,研究最大理论耦合效率下的抽运腔结构。采用边缘光线原理和定绳法设计了多灯非成像抽运腔,根据放大器的结构差异,设计了两种计算模型。在相同抽运能量下,对非成像抽运腔和成像椭圆腔中钕玻璃棒表面辐照度进行了数值模拟,结果表明,椭圆抽运腔的辐射光线存在氙灯的自吸收和氙灯相互间吸收的现象,影响了放大器的增益性能。非成像抽运腔的反射壁消除了氙灯自吸收,且减少了光线反射次数。因此,非成像抽运腔能够实现最大耦合效率和最佳的抽运均匀性。

摘要：激光辐照靶面产生的后向受激布里渊散射(SBS)光经连续相位板(CPP)调制会产生衍射强值并对光学元件造成损伤。利用建立的SBS激光后向近场衍射传输模型及菲涅耳衍射理论,分析并数值模拟了衍射距离、CPP设计参数和应用位置等参量对近场衍射调制的影响。结果表明:在一定范围内,近场调制度随衍射距离的增大而迅速增强;CPP相位幅度、最小空间周期和频谱控制均会影响近场调制,其中相位幅度的影响较大;倍频CPP对近场调制的影响小于基频CPP对近场调制的影响。CPP后向近场衍射传输分析有助于理解相位型光学器件的近场光强分布,对高功率激光系统中光学元件的排布及CPP的优化具有指导意义。

摘要：激光系统要求光束经长光程传输后具有优异的指向稳定性,而光束指向稳定性直接由支撑光学件的支撑镜架结构稳定性决定。为了实现光束的指向稳定性和准直性,常常要求光学镜架既具有优异的结构稳定性又具有良好的可调节性。可调节性由于引入了间隙配合,将引入不稳定性。针对支撑镜架中螺纹微调结构由于存在润滑脂而引入的不稳定性,提出了一种结构改进设计。在微调结构的螺母内螺纹面加工轴向槽,结合该结构进一步提出了一种热处理工艺,可以极大地减小润滑脂所引入的不稳定性。实验测试了两种结构的螺纹轴向间隙变化情况。进一步,对安装有槽结构的支撑镜架在热处理前后分别与无槽结构的支撑镜架进行稳定性对比实验,结果表明经热处理后的有槽微调结构可以极大地提升支撑镜架结构的稳定性。

摘要：根据神光Ⅱ高功率激光装置的具体工程需求,设计了一种以层叠式压电陶瓷为驱动元件的新型压电步进驱动器。驱动器利用杠杆机构实现箝位机构和进给机构交替箝位动子,通过对压电陶瓷小步距的位移连续累加的步进方式,实现大行程直线位移;具有控制简单、行程大、分辨力高及断电箝位的特点。样机试验结果表明,驱动器的运动分辨力达到nm级,步距分辨力达到50nm,行程21mm。

摘要：利用高功率激光装置空间滤波器小孔成像和取样光栅的衍射,设计出一套新型光路远场监测方案,并且在实验平台上进行了实验验证.实验结果表明:相对传统的远场监测方法,该远场监测系统通过侧面离轴光栅取样灵活利用空间,其调整平均误差为空间滤波器小孔直径0.9%,能够满足准直系统远场调整精度(<小孔直径5%)的要求.

摘要：激光器输出功率稳定及高功率激光装置中长光程传输光束指向稳定,都对维持光学件位置的支撑镜架稳定性提出了很高的要求。为了维持光束的准直性,支撑结构必须兼顾可调节性和稳定性,而可调节性将引入不稳定性。本文针对可调节支撑镜架中常用的调节结构提出一种结构改进设计,通过添加单独起导向作用的精密滑动配合,实现对传统调节结构中导向与传动耦合的螺纹配合进行功能解耦,降低了螺纹配合中较大径向间隙对导向精度的影响,提高了镜架的稳定性;搭建了稳定性对比测试装置,实现在同一光路中对不同光学镜架的稳定性对比测试。实验结果验证了所提改进调节结构可有效提升光学支撑镜架结构的稳定性。

摘要：基于Hankel波理论分析了非相干光源产生Bessel光束的自重建特性,利用光学设计软件ZEMAX模拟了Bessel光束经过轴上圆形障碍物后的截面光强分布.由于发光二级管(LED)具有一定的频谱宽度且不像激光具有很高的相干度,因此我们采用一定频宽范围的连续谱来描述.从模拟结果可以直观地看出Bessel光束被轴上圆形障碍物遮挡后逐步完成自重建,说明用LED非相干光作为光源具有自重建特性.实验上采用LED和轴棱锥元件产生Bessel光束,然后通过轴上圆形障碍物、轴上方形障碍物,并拍摄了不同位置处的截面光强分布图,证实了非相干光源产生Bessel光束的自重建特性.实验结果和模拟结果相符合.

摘要：利用高功率激光装置中间滤波器小孔成像和取样光栅的衍射,结合插入的负透镜发散激光来同轴照明小孔,设计出一套新型光路远场监测方案。该方案利用光栅衍射可以灵活取样激光远场,并且在实验平台上进行了实验验证。实验结果表明,共远场监测系统的准直精度达到小孔直径的1.42%,能够满足准直系统远场调整精度(小于小孔直径5%)的要求。

摘要：提出了半导体激光泵浦光束在固体增益介质内的加权平均半径是影响泵浦效率的主要参数；分析了泵浦光束尺寸、椭圆率与斜率效率和阈值的关系。从分析模式匹配理论出发，提出了光学耦合系统的设计和调整应满足的条件，最后对棱镜扩束耦合系统进行了详细计算和简单的实验研究。

摘要：为适应高功率激光系统的紧凑空间需求,将基于二阶鬼像的远近光场耦合方案应用于高功率激光准直技术中,设计并搭建出灵敏的小型准直光学系统。提出完备的测试方案,验证了该方案的可行性,获得近场测量灵敏度为7.04μm/pixel,远场测量灵敏度为18.14(″)/pixel,并得到远场变化对近场的影响关系,用以优化光束校准。相比于传统远、近场分离的准直系统,该方案在满足成像质量和分辨率要求的同时,大幅缩减了光路和器件数量,远、近光场相互影响和校准的反馈处理更便捷。