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1、第31卷第11期中国激光Vol.31,No.112004年11月CHINESEJOURNALOFLASERSNovember,2004文章编号:025827025(2004)1121317206用快速傅里叶变换法分析超高斯反射镜腔的光场分布王宁,陆雨田,孔勇(中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800)摘要常规非稳腔由于输出耦合镜硬边光阑的衍射效应而影响了激光输出。使用非均匀反射镜,可以起到软边光阑的作用,改善了输出光束的光场分布特性。高斯分布反射镜已经被广泛应用,超高斯分布反射镜的提出是对非均匀反射腔的一大改进。快速傅里叶变换(FFT)方法
2、是计算激光腔光场分布的一种方便快捷的方法,利用快速傅里叶变换方法分析了超高斯反射镜腔的腔内三维光场分布情况,并模拟了热透镜焦距变化时腔内光场分布的变化。然后分别在空腔和考虑热透镜效应的情况下对输出光束的光场分布进行了理论模拟,并讨论了热透镜效应对输出光场分布的影响。关键词信息光学;快速傅里叶变换;超高斯镜;热透镜;光强中图分类号O43812;TN24811文献标识码AAnalysingtheLightIntensityDistributionofSuper2GaussianMirrorResonatorbyFastFourier2TransformW
3、ANGNing,LUYu2tian,KONGYong(ShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanics,TheChineseAcademyofSciences,Shanghai201800,China)AbstractFortheconventionalunstableresonator,theoutputlaserisdeterioratedbythehard2edgediaphragmdiffraction.Usingvariablereflectivemirror,asasoft2edgediaphragm,t
4、heintensitydistributionsofoutputlaserareimproved.Gaussianmirrorhasbeenusedwidely,andthesuper2Gaussianmirrorisadevelopmentforvariablereflectivemirror.ThefastFourier2transform(FFT)algorithmisaconvenientmethodforsimulatingtheintensitydistributionofresonator.Inthispaper,thethree2di
5、mensionalintracavitydistributionofsuper2Gaussianmirrorresonatorisanalyzed,andtheintensitydistributionsaresimulatedwhenthethermalfocallengthchanges.Thentheoutputintensitydistributionsaresimulatedwithorwithoutconsideringthethermallenseffect.Andtheinfluenceofthethermallenseffectis
6、discussed.Keywordsinformationoptics;fastFourier2transform;super2Gaussianmirror;thermallens;lightintensity1引言善输出光束的近场和远场特性。当反射镜呈高斯分布时,则成为高斯反射镜腔。早在20世纪60年代,激光非稳腔的主要缺点之一,是产生的环状输这种设计由于在非稳腔中提供输出分布光滑的优点[1]出光束包含有衍射环,其中心还会出现热斑。为就得到了认可。现在,已经有很多方法可以产生不同消除非稳腔输出耦合镜硬边光阑衍射的影响,可将[2～4]反射率的分布。这
7、当中有使用双折射元件和径非稳腔的反射镜用非均匀反射镜来代替,这就构成[5]向反射率可变的法布里2珀罗干涉仪的。不过,利了非均匀反射镜腔。非均匀反射镜起软边光阑作用,用先进的薄膜生产技术,将不同厚度的介质膜涂敷能减小输出光束的近场波动,增加远场中心亮度,改[6～14]在透明基体上,就能得到高斯型反射镜。从非收稿日期:2003207207;收到修改稿日期:2003211205作者简介:王宁(1977—),男,山东省莱芜市人,中国科学院上海光学精密机械研究所博士研究生,主要从事激光二极管抽运的固体激光器方面的研究。E2mail:qfwn@eyou.com1
8、318中国激光31卷n稳腔的实际应用来看,这是一种技术上的突破,很多E0(r)=A0exp[-2(r/ωi)
