热不灵敏激光谐振腔补偿特性研究

袁晓东; 蒋新颖; 郑建刚; 胡东霞; 段文涛; 蒋东镔; 金国藩

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.001

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热不灵敏激光谐振腔补偿特性研究

袁晓东 , 蒋新颖 , 郑建刚 , 胡东霞 , 段文涛 , 蒋东镔 , 金国藩

文章导航 > 激光技术 > 2010 > 34(2): 145-148,160

引用本文:

Citation:

热不灵敏激光谐振腔补偿特性研究

1.
清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室, 北京, 100084;
2.
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳, 621900

作者简介: 袁晓东(1966- ),男,研究员,主要从事高功率固体激光技术的研究.E-mail:yxd66my@163.com.

基金项目:
中国工程物理研究院基金重大资助项目(Z0405)
中图分类号: TN248.1

Research on compensation characteristics of thermal insensitive cavity

1.
State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instrument, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2.
Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
CLC number: TN248.1

摘要: 为了实现热容激光器远场可聚焦性的实时控制,采用角锥棱镜阵列作为准相位共轭反射镜对光束波前进行被动式实时补偿。详细研究了阵列角锥棱镜谐振腔的光学特性,通过优化谐振腔的构型,进行腔内滤波,抑制角锥之间的共轭模式,获得了在保持90%输出能力条件下的单模输出,中心主斑能量集中度提高了约4.5倍,远场可聚焦性与传统的平-凹腔比提高约10倍。结果表明,角锥棱镜阵列谐振腔具有热不灵敏的特性,可显著提高热容激光器的远场聚焦能力。
- 激光技术 /
- 单模 /
- 热不灵敏谐振腔 /
- 可聚焦性
Abstract: The output beam profile from a heat capacity laser is instantaneously changing because of the temperature continually rising during laser shots.In order to improve the focusing capability of heat capacity laser and realize real time controlling of the far field spot,a cube corner array(CCA) is used as a quasi-phase conjugate mirror to realize a passive and real time compensation of the wave front error.The compensation capability of a thermal insensitive cavity with a cube corner array was studied in detail.The structure of the cube corner array resonator was optimized by using an infra-cavity filter to reject the conjugation mode between different cube comers.The energy concentration of the single mode with an infra-cavity filter was improved to 90%, approximately 4.5 times of the multi-modes without the infra-cavity filter.The focusing ability of such a CCA resonator was improved about 10 times of a traditional planner-concave resonator.The simulation and experiment results show that the cube corner array cavity is thermal insensitive,which can increase the focusing ability of a heat capacity laser.
- laser technique /
- single mode /
- thermal insensitive cavity /
- focusing capability

[1]	ROTTER M D,DANG C B,GONZALES S,et al.Recent progress in diode-pumped,solid-state heat-capacity lasers[R].California:University of California,Lawrence Radiation Laboratory,2003:1-7.
[2]	ZHANG S J,QU Q F,FENG G Y,et al.Analsis of transient temperature distribution in laser rod pumped by repetively pulsed high-power ring-LDA[J].High Power Laser and Particle Beams,2004,16(2):145-148(in Chinese).
[3]	WALTER K.Solid-state laser engineering[M].Beijing:Science Press,2002:193-207(in Chinese).
[4]	TIDWELL S C,SEAMENS J F,BOWERS M S,et al.Scaling CW diode-end-pumped Nd:YAG lasers to high avarage powers[J].IEEE J Q E,1992,28(9):997-1009.
[5]	LU Q,KUGLER N,WEBER H,et al.A novel approach for compensation of birefringence in cylindrical Nd:YAG rods[J].Opt Quant Electron,1996,28(1):57-69.
[6]	SACKS R,AUERBACH J,BLISS E,et al.Application of adaptive optics for controlling the NIF laser performance and spot size[J].Proc SPIE,1999,3492:344-354.
[7]	JIANG X Y,XU M J,JIANG D B,et al.Study about thermal characteristics of a V-shape active mirror heat capacity laser[J].Laser Technology,2009,33(1):21-23(in Chinese).
[8]	BARRETT H H,JACOBS S F.Retro-reflective arrays as approximate phase conjugators[J].Opt Lett,1979,4(6):190-192.
[9]	LÜ B D.Laser optics[M].Chengdu:Sichuan University Press,1992:53-57(in Chinese).
[10]	YUAN X D,JIANG X Y,CAO D X,et al.Theoretical research on output performance of laser resonator at heat capacity model[J].Chinese Journal of Lasers,2006,33(s0):93-97(in Chinese).
[11]	DUAN W T,YU H W,XU M J,et al.Experiments on output scaling and amplification of a novel active-mirror laser[J].Chinese Journal of Lasers,2007,34(10):1367-1370(in Chinese).

[1]	陈同生 , 蓝信矩 , 刘耀兰 . 棒和调制器的位置对Nd：YAG锁模激光器的影响. 激光技术, 1996, 20(1): 34-36.
[2]	张令开 , 顾华东 , 郑陈琪 , 高静 , 武晓东 , 唐玉国 . 热透镜不灵敏长脉冲绿激光腔的设计与分析. 激光技术, 2011, 35(2): 167-169,181. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.007
[3]	尹国福 , 鲁建存 , 刘彦义 , 贺爱峰 , 曹椿强 . 激光起爆系统光路完整性检测技术研究. 激光技术, 2011, 35(4): 554-558. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.028
[4]	汪旭煌 , 姚建华 , 周国斌 , 楼程华 , 杨渊思 . 基于热裂法的液晶玻璃基板激光切割技术研究. 激光技术, 2011, 35(4): 472-476. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.009
[5]	马聪 , 叶志生 , 张贵忠 , 任国权 , 撒昱 . 医用激光器闪光灯的准谐振触发预燃技术. 激光技术, 2009, 33(2): 191-194.
[6]	刘宗华 , 郑义 . 掺镱光子晶体光纤激光器谐振腔的实验研究. 激光技术, 2014, 38(1): 105-108. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.01.023
[7]	宋艳 , 马世榜 , 张开飞 . 热弹激光超声激励及缺陷检测的有限元分析. 激光技术, 2021, 45(2): 246-251. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.021
[8]	王超 , 康轶凡 , 田进寿 , 刘虎林 . 两类单阿秒脉冲产生技术的相位依赖性分析. 激光技术, 2012, 36(4): 516-519. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.020
[9]	张岩 , 刘超 , 肖长顺 , 张俊香 . 内调制技术和Pound-Drever-Hall技术对894.6nm倍频腔的稳频比较. 激光技术, 2017, 41(1): 47-50. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.010
[10]	张枢 , 金尚忠 , 范夏雷 , 李烨 , 林百科 , 林弋戈 , 方占军 . 可时序控制的激光功率稳定系统. 激光技术, 2016, 40(4): 461-465. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.001
[11]	宗思光 , 王江安 , 蒋兴舟 , 王雨虹 . 液体激光聚焦击穿声辐射特性研究. 激光技术, 2009, 33(3): 269-272.
[12]	邓磊敏 , 段军 , 杨焕 , 杜敏 . 聚焦激光在KDP晶体中的传输特性模拟. 激光技术, 2013, 37(1): 72-76. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.018
[13]	师文庆 , 杨永强 . 选区激光熔化中激光束的传输变换及聚焦特性. 激光技术, 2008, 32(3): 308-311.
[14]	张超 , 张伟 , 王滨 , 万勇 , 薛亮平 , 李燕凌 . 不同波长激光对CCD的干扰性实验研究. 激光技术, 2014, 38(6): 826-829. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.022
[15]	李东华 , 邓磊敏 , 段军 , 曾晓雁 , 游欣易 . 激光大尺度3维动态聚焦扫描加工系统研究. 激光技术, 2016, 40(4): 466-471. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.002
[16]	汪菲 , 唐霞辉 , 钟理京 , 许成文 , 胡千 , 姚巍 . 基于陶瓷焊接的半导体激光器合束及聚焦研究. 激光技术, 2018, 42(2): 282-288. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.027
[17]	张秋慧 , 王平秋 , 韩宗强 . 激光聚焦位置对金纳米颗粒光致超声信号的影响. 激光技术, 2019, 43(3): 417-420. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.024
[18]	杨来侠 , 刘旭 , 薛英保 . 糖基材料选择性激光烧结实验研究. 激光技术, 2016, 40(4): 526-530. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.015
[19]	金成嘉 , 陈炳泉 , 李纬 , 焦加飞 , 任旭东 . 激光冲击对AISI430铁素体不锈钢抗蚀性影响. 激光技术, 2020, 44(2): 212-216. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.02.013
[20]	王芸鹏 , 石岩 . 磁场对工业纯镍激光焊接组织与耐腐蚀性影响. 激光技术, 2019, 43(1): 19-24. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.01.005

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热不灵敏激光谐振腔补偿特性研究

作者简介: 袁晓东(1966- ),男,研究员,主要从事高功率固体激光技术的研究.E-mail:yxd66my@163.com

1. 清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室, 北京, 100084;
2. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳, 621900

收稿日期: 2009-03-31
录用日期: 2009-05-04
网络出版日期: 2010-03-25

基金项目: 中国工程物理研究院基金重大资助项目(Z0405)

关键词:

摘要: 为了实现热容激光器远场可聚焦性的实时控制,采用角锥棱镜阵列作为准相位共轭反射镜对光束波前进行被动式实时补偿。详细研究了阵列角锥棱镜谐振腔的光学特性,通过优化谐振腔的构型,进行腔内滤波,抑制角锥之间的共轭模式,获得了在保持90%输出能力条件下的单模输出,中心主斑能量集中度提高了约4.5倍,远场可聚焦性与传统的平-凹腔比提高约10倍。结果表明,角锥棱镜阵列谐振腔具有热不灵敏的特性,可显著提高热容激光器的远场聚焦能力。