物理学报
物理學報
물이학보
2013年
7期
225-230
,共6页
郭建增%刘铁根%牛志峰%任晓明
郭建增%劉鐵根%牛誌峰%任曉明
곽건증%류철근%우지봉%임효명
主振功率放大%光学谐振腔%近场强度%光束质量
主振功率放大%光學諧振腔%近場彊度%光束質量
주진공솔방대%광학해진강%근장강도%광속질량
master oscillator power-Amplifier%resonator%near field intensity%beam quality
主振功率放大型装置在高能激光器中有着广泛的应用,在增益体积和沿光轴方向增益长度一定的情况下,为了得到高能化学激光器主振部分和放大级部分的最佳比例,研究了不同振荡放大比对输出光束的近场强度以及最终输出功率的影响.使用快速傅里叶变换的算法经过迭代计算得到了1:4,1:1,2:1三种振荡放大比情况下的近场光束强度分布,并计算了其强度分布均匀性及最终输出功率情况.计算结果表明:采用MOPA结构的氟化氘化学激光器,振荡放大比越大,主振荡部分输出的能量越高,谐振腔内功率密度越大,对腔内镜片的承受能力要求越高;而振荡放大比越小最终输出光束的衍射放大效应越明显,对光束质量越不利.在本文条件下,计算结果还表明,振荡放大比对功率会产生影响,存在一个最佳的比例使得输出功率最大.振荡放大比对输出功率的影响随主振部分输出耦合率,光路中的各种损耗,增益的规模等多种参数的不同而变化,工程运用中可根据具体参数进行计算.
主振功率放大型裝置在高能激光器中有著廣汎的應用,在增益體積和沿光軸方嚮增益長度一定的情況下,為瞭得到高能化學激光器主振部分和放大級部分的最佳比例,研究瞭不同振盪放大比對輸齣光束的近場彊度以及最終輸齣功率的影響.使用快速傅裏葉變換的算法經過迭代計算得到瞭1:4,1:1,2:1三種振盪放大比情況下的近場光束彊度分佈,併計算瞭其彊度分佈均勻性及最終輸齣功率情況.計算結果錶明:採用MOPA結構的氟化氘化學激光器,振盪放大比越大,主振盪部分輸齣的能量越高,諧振腔內功率密度越大,對腔內鏡片的承受能力要求越高;而振盪放大比越小最終輸齣光束的衍射放大效應越明顯,對光束質量越不利.在本文條件下,計算結果還錶明,振盪放大比對功率會產生影響,存在一箇最佳的比例使得輸齣功率最大.振盪放大比對輸齣功率的影響隨主振部分輸齣耦閤率,光路中的各種損耗,增益的規模等多種參數的不同而變化,工程運用中可根據具體參數進行計算.
주진공솔방대형장치재고능격광기중유착엄범적응용,재증익체적화연광축방향증익장도일정적정황하,위료득도고능화학격광기주진부분화방대급부분적최가비례,연구료불동진탕방대비대수출광속적근장강도이급최종수출공솔적영향.사용쾌속부리협변환적산법경과질대계산득도료1:4,1:1,2:1삼충진탕방대비정황하적근장광속강도분포,병계산료기강도분포균균성급최종수출공솔정황.계산결과표명:채용MOPA결구적불화도화학격광기,진탕방대비월대,주진탕부분수출적능량월고,해진강내공솔밀도월대,대강내경편적승수능력요구월고;이진탕방대비월소최종수출광속적연사방대효응월명현,대광속질량월불리.재본문조건하,계산결과환표명,진탕방대비대공솔회산생영향,존재일개최가적비례사득수출공솔최대.진탕방대비대수출공솔적영향수주진부분수출우합솔,광로중적각충손모,증익적규모등다충삼수적불동이변화,공정운용중가근거구체삼수진행계산.
Master oscillator power-amplifier (MOPA) configuration was widely used in high-power laser system. In order to find the optimal ratio of oscillator to amplifier, influences of this ratio on the near-field intensity distribution and the output power were studied. Fast Fourier transform method was used to calculate the near-field intensity distribution and the powers at the ratios of 1:4, 1:1 and 2:1. The simulation results indicated that when the total volume of the gain is constant, the output power of the oscillator increases with the ratio. The results also showed that the diffraction influence increases with the length of the amplifier. It was noted that the ultimate output power of the laser system was affected by the ratio of oscillator to amplifier intensity, when the laser was run at the same gain distribution, saturable intensity, amplification of the unstable oscillator, size of the whole laser and various losses of the cavity.