摘要：将Bespalov Talanov理论推广到介质有增益 (损耗 )的情形 ,揭示了在介质有增益或损耗从而光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性 .主要是在一定的输入功率下 ,小尺度调制增长的临界频率、最快增长频率及其对应的最大增益 (B积分 )均随介质增益或传输距离的增大而增大 ;对于确定的输出功率 ,随介质增益的提高 ,B积分值变小 ,同时最快增长频率向低频方向移动 .利用局部能量守恒定律唯象地研究了增益和损耗对激光束成丝的影响 ,发现增益使成丝距离延长而损耗使成丝距离缩短 .讨论了介质增益和损耗对高功率激光放大器设计的影响 .尽量使激光器在小输入高增益状态下运行 ,可以从某种程度上抑制因小尺度自聚焦而导致的介质破坏效应 .

摘要：针对片状放大器片腔的洁净度问题,提出一种钕玻璃片状放大器玻璃腔的设计方案.选用滤紫外石英玻璃作为主框架的材料,对玻璃腔的结构和密封方案进行设计,并利用玻璃腔外表面镀金属材料的方式进行遮光.采用神光Ⅱ升级主放和100片状放大器进行不同腔体的洁净度对比试验,结果表明玻璃腔的洁净度较不锈钢腔提高了近70%.运用光学高级系统分析程序对玻璃腔进行光线追迹,其钕玻璃泵浦比例提高了8.84%.该方案不仅能减少腔内气溶胶的产生,还能提高钕玻璃泵浦比例.

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：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：以钛酸正丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,在薄膜设计软件的辅助下,采用溶胶-凝胶法在K9光学玻璃上制备了λ/4-λ/2-λ/2膜系宽带减反膜。该膜层的光学性能良好,在500~900 nm波长范围内的平均透过率为99.25%,透过率增益随入射角增加而增大,斜入射光入射角从0°增至60°仍能有效覆盖钕玻璃的主吸收峰,此时平均透过率增益从7.2%增至10.2%;在150℃下进行热处理后,膜层具有一定的耐擦拭性能,表面均匀性良好,均方根粗糙度为4.00 nm。

摘要：通过全矢量有限差分法数值模拟,设计了一种大模面积平顶模场光子晶体光纤。光纤截面上空气孔为三角形格子分布,中心七个空气孔缺失并在其中心引入一低折射率区域。分析了内纤芯大小、空气孔间距和空气孔相对大小等参数变化对内纤芯折射率、基模模面积等特性的影响。给出了工艺上简单易行的平顶模场光子晶体光纤结构,其平顶模面积可达2000μm2。发现增加内纤芯尺寸和导光波长,降低空气孔相对尺寸,可以减少光纤中的高阶模含量。

摘要：通过实验和理论相结合的方式,从热透镜效应角度研究了Er^(3+),Yb^(3+)∶glass在激光二极管(LD)端面抽运条件下的激光输出能量,建立起LD抽运重复频率、Er^(3+),Yb^(3+)∶glass热光系数与空腔运转斜率效率、调Q输出脉冲能量之间的关系。采用平凹腔结构,并以Co^(2+)∶MgAl_(2)O_(4)作为调Q开关,设计了LD端面抽运被动调Q激光器,实验结果发现,当热焦距大于前腔面光斑半径最小值对应的热焦距时,空腔运转斜率效率与材料的热光系数呈负相关,调Q输出脉冲能量与热光系数及抽运重复频率均呈负相关。基于理论研究,通过热焦距公式、稳定谐振腔的矩阵计算法以及被动调Q的速率方程进行数值模拟,解释并验证上述实验现象。结果显示,可通过降低抽运重复频率和选择低热光系数的Er^(3+),Yb^(3+)∶glass等方式降低热透镜效应实现高脉冲能量的输出。

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：为了获得一种对称压缩圆光束的方法，系统研究了三维自散焦介质中亮一暗光束对的共同传输。数值结果表明：当两光束中心重合时，若抽运光（暗光束）初始振幅远大于信号光（亮光束）初始振幅，抽运光将通过交叉相位调制（XPM）诱导信号光聚焦，使得信号光的圆形光斑被对称压缩。讨论了光束参量对信号光聚焦效果的影响，发现抽运光初始振幅越大，信号光聚焦越强。当抽运光初始振幅一定时，暗光束的初始束宽存在最佳值使得信号光压缩最强。当抽运光与信号光的波长比取值为0．5～1．5时，信号光聚焦程度随着波长比的增大而有所降低。还设计了验证理论结果的实验方案。

摘要：用计算机仿真分析了光学参量啁啾脉冲放大 (OPCPA)的特性及其影响因素 (如相位失配、高阶非线性效应等 ) .就脉冲放大机理、时间同步、光谱漂移、增益窄化等相似问题与现有的啁啾脉冲放大技术做了比较与讨论 .基于“神光 Ⅱ”装置 ,设计了飞秒拍瓦级OPCPA系统 ,以期望实现快点火 .