MATLAB近红外激光合束方法与光束质量检测(2)
时间:2018-09-13 15:32 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
激光合束，它指将多束激光单元耦合成一束，从而实现高功率激光输出。激光合束的方法分为相干合束和非相干合束，相干合束是指采用多模块结构，控制各单元输出光束的相位达到锁相输出，实现光束的相干叠加，在保持光束质量的同时得到高功率激光输出。包括气体激光相干合束、化学激光相干合束、半导体激光相干合束和全固态激光相干合束。对n束光束单线宽、偏振方向和相位均一致的激光单元光束进行相干合束，其远场光斑峰值强度可达到单束激光的 倍。相干合束与非相干合束相比具有更高的能量集中度，但在应用过程中利用相干合束方法实现多光束的合束需要满足严格的相干条件，容易受到光束抖动和阵列占空比等因素干扰，其合束效果也受到线宽和偏振方向的影响，从而影响实际输出功率。现在的研究程度加以使用仍然存在困难。 非相干合束则是不需要满足相干条件的合束方法，控制单元激光束的出射方向,使其在靶面上汇聚并得到高亮度的光斑。n束激光单元合束后的远场光斑输峰值强度为单束光的n倍，非相干叠加不要求严格的相位，偏振态同步，因此更加实际可行。非相干合束又包括光谱合束和空间合束，光谱合束在提高激光输出功率时不改变合束后光束质量，不过能够提高的倍数有限。现在常使用的有光栅外腔的方法进行光谱合束。 1.2 研究现状 1.3 主要研究内容 本文针对激光合束中的光谱合束进行了初步设计和研究，并对实验中得到的结果进行了分析探讨。毕业设计说明书的每章节内容如下。 第二章针对课题所提出的要求设计实验，给出工作原理和实验框图，设计合束激光平行度检测方案。 第三章搭建合束激光光束质量参数测试的实验系统，构建合束光光束质量评价的数学模型与仿真算法，编制程序，采集并处理数据，分析误差因素。 第四章搭建激光合束装置及光束质量检测装置，得到实验结果，采集并处理数据，解决高功率激光非相干合束项目的关键技术。 第五章总结与展望。 最后是结论和致谢。 2 工作原理与设计思路 2.1 激光合束原理 2.1.1光谱合束 光谱合束是利用合束光源的光谱特性将多单元光束耦合成一束，从而实现高功率激光输出的一种非相干合束方法。该方法是将激光内部振荡与外部光学系统相结合，每个激光单元振荡波长均与外部反馈相匹配，得到光束重合叠加的激光输出。理论上，合束功率为激光单元功率之和，合束质量与激光单元光束质量一致。我们在本实验中利用带通滤波片作为合束器件，得到1070nm和1080nm两束激光的叠加光束 (责任编辑：qin) |