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2006-09-16 01:12 |
免調(diào)試角錐棱鏡激光諧振腔的基本特性
提高激光器在振動環(huán)境中腔鏡的抗失調(diào)能力是激光器研制的一個主要目標(biāo)。把角錐后向反射棱鏡用于激光器腔鏡，利用它的后向反射特性，很好地解決了在運(yùn)動和強(qiáng)振動惡劣環(huán)境中的抗失調(diào)能力，研制了免調(diào)試固體激光器，即使角錐棱鏡偏離光軸數(shù)十度，諧振腔的輸出特性基本上不受影響。目前使用的典型角錐棱鏡諧振腔由一個角錐棱鏡和一個平面鏡構(gòu)成，平面鏡兼作輸出耦合鏡。 db}lN
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角錐反射器等效于6塊光楔的組合，每塊光楔的楔角大小由da，db和dc共同決定。角錐反射器反射光束傳輸過程中的強(qiáng)度分布取決于各區(qū)域反射光的衍射和干涉的綜合結(jié)果。 7M_GGjP
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用數(shù)值迭代法可求出多次往返過程中光線的坐標(biāo)位置及其xk與光軸的夾角q k。通過計(jì)算，它不能構(gòu)成約束穩(wěn)定腔。3個二面角誤差的值對腔的損耗系數(shù)會有很大影響。對角錐棱鏡諧振腔的本征模式進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明： | !1iLWQ
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(1) 當(dāng)角錐棱鏡的3個二面角誤差相同或相近時，無論二面角誤差取正值還是負(fù)值，角錐棱鏡腔的諧振模式無論是近場還是遠(yuǎn)場，其光強(qiáng)分布和相位分布均與高階拉蓋爾高斯光束相似，圖1給出了da=db=dc=-2²，L=300mm，腔鏡為f 6mm時的結(jié)果。大量的計(jì)算表明，二面角誤差取正值或取絕對值較小的負(fù)值，且3個二面角誤差相同或相近時，其振蕩模式都與TEM03模拉蓋爾高斯光束相似。當(dāng)二面角誤差取絕對值較大的負(fù)值，且3個二面角誤差相同或相近時，其振蕩模式與更高階的拉蓋爾高斯光束相似(但并不完全相同)。 W .Al\! Gi
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(2) 當(dāng)3個二面角誤差不同時，模式中不同部分的光強(qiáng)分布變得不均衡，3個二面角誤差差別越大，這種不均衡分布越明顯。 u'gsIuRJ
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(3) 當(dāng)角錐棱鏡腔振蕩模式為TEM03模時(二面角誤差取正值或取絕對值較小的負(fù)值)，具有很好的自再現(xiàn)特性，即經(jīng)過一次或任何次數(shù)往返后，其光強(qiáng)和相位分布均不變。 =#wE*6T9
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(4) 當(dāng)角錐棱鏡腔振蕩模式為比TEM03模更高階的模式時(3個二面角誤差都取絕對值較大的負(fù)值)，形成穩(wěn)定的振蕩后，其模式的總體特征和階數(shù)在繼續(xù)迭代過程中保持穩(wěn)定不變，但經(jīng)過一次或多次往返后，其光斑的能量分布會在光斑的各部分間相互轉(zhuǎn)移，使得光斑圖案發(fā)生變化。經(jīng)過足夠多次數(shù)的往返后，光斑圖案可能復(fù)現(xiàn)曾經(jīng)出現(xiàn)過的圖案，但這種復(fù)現(xiàn)似乎不具有固定的周期。
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