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激光重频对脉冲非稳腔TEA CO2激光远场传输特性的影响分析

汤伟 郭劲 邵俊峰 郭汝海 王挺峰

汤伟, 郭劲, 邵俊峰, 郭汝海, 王挺峰. 激光重频对脉冲非稳腔TEA CO2激光远场传输特性的影响分析[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2380-2385.
引用本文: 汤伟, 郭劲, 邵俊峰, 郭汝海, 王挺峰. 激光重频对脉冲非稳腔TEA CO2激光远场传输特性的影响分析[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2380-2385.
Tang Wei, Guo Jin, Shao Junfeng, Guo Ruhai, Wang Tingfeng. Analysis of far-field characteristics with repetition frequency of TEA CO2 laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(9): 2380-2385.
Citation: Tang Wei, Guo Jin, Shao Junfeng, Guo Ruhai, Wang Tingfeng. Analysis of far-field characteristics with repetition frequency of TEA CO2 laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(9): 2380-2385.

激光重频对脉冲非稳腔TEA CO2激光远场传输特性的影响分析

基金项目: 

国家重点实验室自主基础研究课题(SKLLIM1004-01)

详细信息
    作者简介:

    汤伟(1985-),男,博士生,主要从事高能激光热畸变仿真与分析方面的研究。Email:twei222@163.com;郭劲(1964-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事激光与物质相互作用方面的研究。Email:Guojin_1964@126.com

    汤伟(1985-),男,博士生,主要从事高能激光热畸变仿真与分析方面的研究。Email:twei222@163.com;郭劲(1964-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事激光与物质相互作用方面的研究。Email:Guojin_1964@126.com

  • 中图分类号: TN248.2

Analysis of far-field characteristics with repetition frequency of TEA CO2 laser

  • 摘要: 为了研究TEA CO2激光重复频率对远场光束特性的影响,首先采用有限元方法计算了不同重复频率下反射镜的温度场和热变形分布,然后采用协方差矩阵法对镜面热变形进行了Zernike拟合,最后结合衍射的角谱传播理论和功率谱反演法分析了不同重频TEA CO2激光经过内光路热畸变作用后的远场光束特性。研究表明:在净吸收能量相同的情况下,随着重复频率的增大,反射镜的温度逐渐升高,热变形量逐渐增大,经过内光路热畸变作用后,远场光束的Sr和平均能量密度Ed逐渐减小,参数逐渐增大,光束质量逐渐变差;对于TEA CO2激光,重频为300 Hz的Ed值仅为10 Hz的40%,远场光束的峰值光强下降了43%,光斑展宽了近60%。文中的研究结果为TEA CO2激光发射系统的优化设计提供可靠的依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-14
  • 修回日期:  2013-02-19
  • 刊出日期:  2013-09-25

激光重频对脉冲非稳腔TEA CO2激光远场传输特性的影响分析

    作者简介:

    汤伟(1985-),男,博士生,主要从事高能激光热畸变仿真与分析方面的研究。Email:twei222@163.com;郭劲(1964-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事激光与物质相互作用方面的研究。Email:Guojin_1964@126.com

    汤伟(1985-),男,博士生,主要从事高能激光热畸变仿真与分析方面的研究。Email:twei222@163.com;郭劲(1964-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事激光与物质相互作用方面的研究。Email:Guojin_1964@126.com

基金项目:

国家重点实验室自主基础研究课题(SKLLIM1004-01)

  • 中图分类号: TN248.2

摘要: 为了研究TEA CO2激光重复频率对远场光束特性的影响,首先采用有限元方法计算了不同重复频率下反射镜的温度场和热变形分布,然后采用协方差矩阵法对镜面热变形进行了Zernike拟合,最后结合衍射的角谱传播理论和功率谱反演法分析了不同重频TEA CO2激光经过内光路热畸变作用后的远场光束特性。研究表明:在净吸收能量相同的情况下,随着重复频率的增大,反射镜的温度逐渐升高,热变形量逐渐增大,经过内光路热畸变作用后,远场光束的Sr和平均能量密度Ed逐渐减小,参数逐渐增大,光束质量逐渐变差;对于TEA CO2激光,重频为300 Hz的Ed值仅为10 Hz的40%,远场光束的峰值光强下降了43%,光斑展宽了近60%。文中的研究结果为TEA CO2激光发射系统的优化设计提供可靠的依据。

English Abstract

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