高斯正支共焦非稳腔光束质量测量结果与分析!-重庆师范大学学报.PDF

! ##$ 年%# 月 重庆师范大学学报（自然科学版） ’() ##$ 第* 卷 第* 期 +,-./01 ,2 34,/567/5 8,.901 :/7;.=7(（80(-.01 ?’7/’ @A7(7,/ ） B,1) * 8,) * 高斯正支共焦非稳腔光束质量测量结果与分析! % % 钟正根 ，范嗣强 ，戴特力 （%) 重庆师范大学 物理学与信息技术学院，重庆*###*$ ； ) 重庆光学机械研究所，重庆*###CD ） 摘! 要：利用美国?E7.7’,/ 公司生产的F G## H09 I.,E050(7,/ J/01K.（F 仪）测量了氙灯泵浦8A ：LJM 的正支高 斯非稳腔脉冲激光器的腔长变化对输出光束质量的影响。简要叙述了F 仪的使用方法和测量过程，介绍了几种评 价光束质量的物理量。通过观测和分析，正支高斯非稳腔腔长的变化会影响输出光束的质量。实验中发现，当腔长 为$N ’9 时光束质量最佳，此结果与理论值$N) O’9 很相近。误差主要来自两个方面：一是谐振腔内等效透镜主面位 置测量不准确；二是腔内含有晶体棒时，腔长计算不精确。离焦比较大时光束质量明显变差，! 和发散角都很大；与 腔镜的失谐灵敏度相比，高斯共焦非稳腔对腔长的失谐灵敏度小，失谐容忍度大。通过测量结果的对比得出，用! 因子评价光束质量是一个较好的选择。 ! 因子 关键词：正支高斯非稳腔；腔长；光束质量；发散角； 中图分类号： P8NO 文献标识码：J! ! ! 文章编号：%O$G OODC（##$ ）#*G ##OG #Q ! ! 近年来，全固态激光技术的出现和发展使激光 光束质量的影响。 产业日益扩大［%］。激光的各种应用对激光光束质量 % F 测试仪的测量原理 要求越来越高，细致研究谐振腔结构对光束质量的 影响就显得尤为重要。本文对氙灯泵浦 8A ：LJM 图% 为高斯共焦非稳腔结构示意图。从理论上 高斯型非稳腔脉冲激光器的输出光束质量随腔长的 讲，高斯共焦非稳腔输出的光为近平行光且光强分 变化进行了实验测试和数据分析。 布均匀，但实验中实现这种输出需要对腔长作精细 ［GC ］ 的调整。 非稳腔具有下述特点 ：基模或低阶模的模体 积大，近衍射耦合输出功率大，横模容易鉴别和控 制，易于得到单端准直的近平行光束等。研究非稳 腔的文章大都是讨论腔镜准直调节失谐对光束质量 的影响［*G%* ］。实际上，要得到好的光束质量，除了对 腔镜调直外，还要对谐振腔长度进行调整。含有激 光棒的谐振腔的腔长并不是它的几何长度，而是光 学系统的有效光学长度。如果不考虑热透镜效应， 图%! 高斯共焦非稳腔结构示意图 激光穿过 长LJM 棒的有效光学长度是# $ ；如果 在激光的发展过程中，曾用多种参数评价激光 有热透镜效应，就要把激光棒当作一个厚透镜，先确 光束质量，包括聚焦光斑尺寸、远场发散角、值、斯 ! ［C ］ 定其一对主面位置。有效光学长度不包含两主面间 特列尔比、光束参数乘积和! 因子等 ，本文主要 的几何距离。在实验