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分类号：O439 U D C：D10621-408-(2012)1727-0 密级：公开编号：2008031047成都信息工程学院学位论文相位传感技术在准连续固体激光器中的应用论文作者姓名：苏 婕申请学位专业：电子科学与技术申请学位类别：工学学士指导教师姓名（职称）：张 翔（教授）论文提交日期：2012年06月01日相位传感技术在准连续固体激光器中的应用摘要高功率激光在传输及放大过程中，由于光学元件面形缺陷、光学元件装校误差和放大器残余热畸变等因素的影响，输出激光波前会产生畸变，导致光束质量下降。
采用各类相位探测技术构成的光电传感器可动态测量准连续固体激光器的输出光强信号，进而反演得到相位畸变信息，起着系统伺服回路波前误差传感的作用。
本文在介绍光波波前传感技术原理的基础上，围绕激光光束质量评价指标，细致分析了波前相位探测技术在高功率固体激光器输出动态波前像差中的应用。
采用了Zernike像差对波前相位进行了拟合，得到了前35阶Zernike系数、点扩散函数（PSF）和环围能量曲线，全面反映光束质量。
并采用H-S波前传感器进行了实验定量测定，用模式法进行了波前重构计算，进一步分析了校正前后的光束参量指标和离焦像差。
结果表明，相位传感技术在准连续固体激光器中可以有效改善光束质量，输出光束前12阶Zernike像差、波前畸变的峰谷值（PV）、均方根（RMS）值和衍射极限倍数β均得到显著减小。
关键词：相位传感技术；H-S传感器；全固态激光器；波前重构；光束质量；Zernike像差Applications of Phase Sense Techniques inQuasi-Continuous Solid-State LasersAbstractThe beam quality will be significantly degraded because of wavefront aberrations, which brought by surface shape defects and installation error of optical components, and amplifier’s residual heat distortion. Wavefront sensor has now proven to be capable of accurately measuring laser intensity signal and obtaining phase-aberrated information in quasi-continuous solid-state lasers. It serves as wavefront error sensing in servo loop system. On the basis of wavefront sensing principle, applications of phase detection techniques in dynamical wavefront aberrations of high power solid-state lasers has been analyzed in details, focusing on typical evaluation parameters of beam quality. In this paper, wavefront aberration is detected and reconstructed dynamically by using H-S sensor and Zernike model method. Moreover, the front 35-order Zernike aberration coefficient is calculated accurately. Main aberration and output beam quality are compared with parameters of the before and after correction. Experiment shows that phase sense techniques used in quasi-continuous solid-state lasers can effectively improve laser beam quality. Fore instance, the front 10 low-order Zernike aberration, the peak-value (PV) and root-mean-square (RMS) error of wavefront, and the diffraction limit (β) have all been reduced remarkably.Key words: Phase sense techniques; H-S sensor; All solid-state lasers; wavefront reconstruction; beam quality; Zernike aberration目录论文总页数：44页1 引言 (1)2 光电相位传感技术 (2)2.1相位及AO系统的概述 (3)2.2典型波前传感器原理及介绍 (3)2.2.1 光栅剪切干涉波前传感技术 (4)2.2.2 曲率波前传感技术 (7)2.2.3 自基准波前传感技术 (9)2.3H-S波前传感技术的详细论述 (12)2.3.1 H-S波前传感器的原理 (12)2.3.2 H-S波前传感器的波前重构及探测误差 (14)3 光束质量评价方法 (17)3.1激光特征参数及其测量方法 (18)3.2光束质量评价因子 (19)3.2.1 光斑尺寸和远场发散角 (19)3.2.2 衍射极限倍数β和环围功率比 (20)M因子 (21)3.2.3 斯特列尔比和23.2.4 各光束质量评价方法的比较 (23)4 全固态激光器 (24)4.1DPL系统的结构 (24)4.2增益介质及其几何构型 (25)4.2.1 棒式和板条式激光器 (26)4.2.2 薄片式激光器和光纤式激光器 (26)4.3DPL的光腔及泵浦耦合方式 (28)4.4激光功率的定标放大和热管理 (30)5 数值仿真和结果分析 (32)5.1LD泵浦声光调Q激光器输出光束特性测试 (32)5.2谐振腔模式的数值模拟仿真 (38)5.3输出光束失调前后的模式分布特性 (39)结论 (40)参考文献 (40)致谢 (43)声明 (44)1 引言采用各类波前相位技术构成的光电传感器是自适应光学（Adaptive Optics，以下简称AO）系统中最重要的组成部分，起着系统伺服回路波前误差传感的作用。
高效高峰值功率全固态355nm紫外激光器李玉文;李斌;王靖田;魏艳玲;曹思维【摘要】为了获得结构紧凑的瓦级实用化高峰值全固态355nm紫外激光器,采用简单紧凑的平平直腔结构,使用声光Q开关进行调制,通过LD端面抽运Nd∶ YAG 激光晶体,在重复频率1kHz～50kHz的情况下,产生平均功率1.03W～6.1W的1064nm红外光;采用LBO晶体进行2倍频和3倍频,在重复频率10kHz时得到紫外的最高输出功率1.08W,峰值12kW;在重复频率5kHz时得到紫外的最高峰值功率为17kW.结果表明,该方案满足了实际的应用需求.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2010(034)002【总页数】4页(P265-267,271)【关键词】激光技术;全固态;紫外激光器;高峰值功率【作者】李玉文;李斌;王靖田;魏艳玲;曹思维【作者单位】吉林工程技术师范学院,基础科学系,长春,130022;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;长春理工大学,理学院,长春,130022;吉林工程技术师范学院,基础科学系,长春,130022;长春理工大学,理学院,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TN248.1引言LD抽运全固态激光器从20世纪80年代以来获得长足的进步，紫外激光器因其在荧光检测、精细加工、光刻等方面的应用[1]，一直以来就是人们研究的热点。
从微光刻到打标和打印，紫外激光器的应用是目前工业激光市场增长最快的部分，由于紫外较短的波长能够加工更小的部件。
光束的衍射现象是限制加工部件最小尺寸的主要因素，最小可达到的聚焦点的直径随着波长的增加而线性增加。
高能量的光子可以直接破坏材料的化学键。
紫外光加工材料的过程称为光蚀效应，高能量的光子直接破坏材料的化学键是“冷”处理过程，热影响区域微乎其微；相比之下，可见光和红外激光器利用聚焦到加工部位的热量来熔化材料，热量经过传导会影响到周围的材料，产生热影响区域。
hama效应用Hama效应：深入探究电磁波与介质相互作用的奥秘引言：Hama效应是一种电磁波穿过介质时产生的非线性效应，它对于电子学和光学领域具有重要的意义。
本文将深入探讨Hama效应的原理、应用以及未来的发展前景。
一、Hama效应的基本原理Hama效应是指当电磁波穿过非线性介质时，由于介质中的极化响应非线性特性，导致电磁波的频率发生变化，从而产生新的频率成分。
这种非线性响应是由于介质中的电子、离子或极化分子在电场作用下发生位移或取向变化所致。
二、Hama效应的应用领域1. 光通信：Hama效应可以用于光纤通信系统中的频率转换和波长转换，实现光信号的调制、解调和信号处理。
这在光通信领域具有重要的意义，可以提高光信号的传输距离和传输速率。
2. 光谱学：Hama效应可以用于分析和测量样品中的物质成分和结构信息。
通过测量光谱中的频率变化，可以推断样品中存在的化学键和分子结构。
3. 激光技术：Hama效应可以用于激光的频率转换，实现激光器的频率调谐和波长调谐。
这在激光技术中具有广泛的应用，包括光纤激光器、固体激光器和半导体激光器等。
4. 光学显微镜：Hama效应可以用于增强显微镜的分辨率和对比度。
通过在样品中引入非线性介质，可以实现对微观结构的更清晰的观察和分析。
5. 光学信息存储：Hama效应可以用于光学存储器中的数据读写和数据存储。
通过调制光信号的频率，可以实现高密度的数据存储和快速的数据读写。
三、Hama效应的未来发展随着科学技术的不断进步，Hama效应在各个领域的应用越来越广泛。
未来，Hama效应有望在以下几个方面得到进一步的发展：1. 新型材料的研究：研发更具非线性响应的材料，可以提高Hama 效应的效率和灵敏度。
目前，一些新型材料如氧化锌纳米线、二维材料等已经被用于Hama效应的研究，并取得了一些重要的突破。
2. 高效能光学器件的设计：利用Hama效应实现高效能的光学器件，可以提高光信号的传输和处理能力。
《高质量的光频梳产生及其在频率测量中的应用研究》篇一一、引言光频梳（Optical Frequency Comb，OFC）作为一种重要的光学技术，在近年来得到了广泛的研究和应用。
其产生的高质量光频梳在频率测量、光谱分析、光学通信等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在探讨高质量光频梳的产生原理及其在频率测量中的应用研究。
二、光频梳的产生原理光频梳的产生主要依赖于激光器及非线性光学效应。
激光器产生的高质量激光经过非线性介质，如晶体、光纤等，发生非线性效应，从而产生一系列等间隔的光频梳齿。
这些梳齿的频率间隔与激光器的重复频率有关，通过控制激光器的重复频率可以调整光频梳的间隔。
此外，利用特殊设计的光学滤波器和延迟干涉等技术可以进一步优化光频梳的谱形，使其更具有高分辨率和高质量的特性。
三、高质量光频梳的产生方法高质量的光频梳产生需要精确控制激光器的参数和选择合适的非线性介质。
常用的方法包括基于光纤技术的光频梳产生方法和基于微腔或光子晶体技术的光频梳产生方法。
其中，光纤技术因其高稳定性、高重复频率和易于集成等特点，在光频梳产生中得到了广泛应用。
而微腔或光子晶体技术则因其具有更高的非线性效应和更小的体积，在实现高精度的频率测量和光谱分析等方面具有潜在优势。
四、光频梳在频率测量中的应用光频梳在频率测量中具有广泛的应用。
首先，它可以作为高精度的频率源，为各种光学仪器提供准确的频率参考。
其次，利用光频梳的等间隔特性，可以实现高精度的光学信号处理和传输。
此外，通过将光频梳与微波技术相结合，可以实现微波与光学信号的相互转换，从而提高信号处理和测量的精度。
同时，随着光纤技术的快速发展，光频梳技术在远距离光纤通信、超短脉冲产生、卫星导航等领域也得到了广泛的应用。
五、研究进展与展望目前，光频梳的生成技术已经取得了重要的突破和进展，如采用微腔和光子晶体技术提高光频梳的质量和精度，实现高速的光谱分析等应用。
同时，在光频梳在频率测量领域的应用中，越来越多的研究成果证明了其在实现高精度和高效率测量中的巨大潜力。
