搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

不同振荡放大比MOPA型化学激光器的数值模拟

郭建增 刘铁根 牛志峰 任晓明

不同振荡放大比MOPA型化学激光器的数值模拟

郭建增, 刘铁根, 牛志峰, 任晓明
PDF
导出引用
  • 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.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划资助的课题.
    [1]

    Sang F T, Zhou D Z, Jin Y Q, Zhuang Q 2000 Chemical Laser (Beijing: Chemical Industry Press) p2 (in Chinese) [桑凤亭, 周大正, 金玉奇, 庄琦 2000 化学激光 (北京: 化学工业出版社) 第2页]

    [2]

    Li G F, Duo L P, Jin Y Q, Yu H J, Wang J, Wang D Z, Sang F T 2012 Acta Phys. Sin. 61 104204 (in Chinese) [李国富, 多丽萍, 金玉奇, 于海军, 汪建, 王德真, 桑凤亭 2012 物理学报 61 104204]

    [3]

    Li G F, Duo L P, Jin Y Q, Yu H J, Wang D Z, Sang F T 2010 Acta Phys. Sin. 59 4672 (in Chinese) [李国富, 多丽萍, 金玉奇, 于海军, 王德真, 桑凤亭 2010 物理学报 59 4672]

    [4]

    John W, Jacqueline G G 2000 Technology Review Journal-Millennium IssueFall/Winter 69

    [5]

    Wilson L E 1980 J. de Phys. C9 1

    [6]

    Hua W H, Jiang Z F, Zhao Y J 1997 Chinese Journal of Lasers 24 221 (in Chinese) [华卫红, 姜宗福, 赵伊君 1997 中国激光 24 221]

    [7]

    Wade R C 1993 SPIE 1868 334

    [8]

    Jin D H, Liu W G, Chen X, Lu Q S, Zhao Y J 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 1015 (in Chinese) [靳冬欢, 刘文广, 陈星, 陆启生, 赵伊君 2012 强激光与粒子束 24 1015]

    [9]

    Sentman L H, Carroll D, Gilmore J, Theodoropoulos P, Waldo R 1987 AIAA, Fluid Dynamics, Plasma Dynamics, and Laser conference 19th Honolulu HI June 8-10, 1987, p10

    [10]

    Chen X, Liu W G, Jiang Z F, Jin D H 2011 High Power Laser and Particle Beams 23 885 (in Chinese) [陈星, 刘文广, 姜宗福, 靳冬欢 2011 强激光与粒子束 23 885]

    [11]

    Chen X, Liu W G, Jiang Z F 2010 Chin. Opt. Lett. 8 764

    [12]

    Chen X, Liu W G, Jiang Z F, Jin D H 2012 Optik- Int. J. Light Electron Opt. (in press)

    [13]

    Zhang X, Liu W G 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 1033 (in Chinese) [张骁, 刘文广 2012 强激光与粒子束 24 1033]

    [14]

    Fox A G, Li T 1961 Bell System Technical Journal 40 453

    [15]

    Sziklas E A, Siegman A E 1975 Applied Optics 14 1874

    [16]

    Cheng Y Y, Jiang C, Wang Y Q, Hu J, Li J R 2005 Chinese Journal of Computational Physics 22 449 (in Chinese) [程愿应, 江超, 王又青, 胡进, 李家熔 2005 计算物理 22 449]

    [17]

    Zhang X, Liu W G 2011 Electro-Optic Technology Application 26 1 (in Chinese) [张骁, 刘文广 2011 光电技术应用 26 1]

    [18]

    Niu Z F, Guo J Z 2011 Applied Laser 31 200 (in Chinese) [牛志峰, 郭建增 2011 应用激光 31 200]

    [19]

    Jin D H, Liu W G, Chen X, Lu Q S, Zhao Y J 2012 Acta Phys. Sin. 61 064206 (in Chinese) [靳冬欢, 刘文广, 陈星, 陆启生, 赵伊君 2012 物理学报 61 064206]

  • [1]

    Sang F T, Zhou D Z, Jin Y Q, Zhuang Q 2000 Chemical Laser (Beijing: Chemical Industry Press) p2 (in Chinese) [桑凤亭, 周大正, 金玉奇, 庄琦 2000 化学激光 (北京: 化学工业出版社) 第2页]

    [2]

    Li G F, Duo L P, Jin Y Q, Yu H J, Wang J, Wang D Z, Sang F T 2012 Acta Phys. Sin. 61 104204 (in Chinese) [李国富, 多丽萍, 金玉奇, 于海军, 汪建, 王德真, 桑凤亭 2012 物理学报 61 104204]

    [3]

    Li G F, Duo L P, Jin Y Q, Yu H J, Wang D Z, Sang F T 2010 Acta Phys. Sin. 59 4672 (in Chinese) [李国富, 多丽萍, 金玉奇, 于海军, 王德真, 桑凤亭 2010 物理学报 59 4672]

    [4]

    John W, Jacqueline G G 2000 Technology Review Journal-Millennium IssueFall/Winter 69

    [5]

    Wilson L E 1980 J. de Phys. C9 1

    [6]

    Hua W H, Jiang Z F, Zhao Y J 1997 Chinese Journal of Lasers 24 221 (in Chinese) [华卫红, 姜宗福, 赵伊君 1997 中国激光 24 221]

    [7]

    Wade R C 1993 SPIE 1868 334

    [8]

    Jin D H, Liu W G, Chen X, Lu Q S, Zhao Y J 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 1015 (in Chinese) [靳冬欢, 刘文广, 陈星, 陆启生, 赵伊君 2012 强激光与粒子束 24 1015]

    [9]

    Sentman L H, Carroll D, Gilmore J, Theodoropoulos P, Waldo R 1987 AIAA, Fluid Dynamics, Plasma Dynamics, and Laser conference 19th Honolulu HI June 8-10, 1987, p10

    [10]

    Chen X, Liu W G, Jiang Z F, Jin D H 2011 High Power Laser and Particle Beams 23 885 (in Chinese) [陈星, 刘文广, 姜宗福, 靳冬欢 2011 强激光与粒子束 23 885]

    [11]

    Chen X, Liu W G, Jiang Z F 2010 Chin. Opt. Lett. 8 764

    [12]

    Chen X, Liu W G, Jiang Z F, Jin D H 2012 Optik- Int. J. Light Electron Opt. (in press)

    [13]

    Zhang X, Liu W G 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 1033 (in Chinese) [张骁, 刘文广 2012 强激光与粒子束 24 1033]

    [14]

    Fox A G, Li T 1961 Bell System Technical Journal 40 453

    [15]

    Sziklas E A, Siegman A E 1975 Applied Optics 14 1874

    [16]

    Cheng Y Y, Jiang C, Wang Y Q, Hu J, Li J R 2005 Chinese Journal of Computational Physics 22 449 (in Chinese) [程愿应, 江超, 王又青, 胡进, 李家熔 2005 计算物理 22 449]

    [17]

    Zhang X, Liu W G 2011 Electro-Optic Technology Application 26 1 (in Chinese) [张骁, 刘文广 2011 光电技术应用 26 1]

    [18]

    Niu Z F, Guo J Z 2011 Applied Laser 31 200 (in Chinese) [牛志峰, 郭建增 2011 应用激光 31 200]

    [19]

    Jin D H, Liu W G, Chen X, Lu Q S, Zhao Y J 2012 Acta Phys. Sin. 61 064206 (in Chinese) [靳冬欢, 刘文广, 陈星, 陆启生, 赵伊君 2012 物理学报 61 064206]

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1974
  • PDF下载量:  422
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-07-25
  • 修回日期:  2012-11-08
  • 刊出日期:  2013-04-05

不同振荡放大比MOPA型化学激光器的数值模拟

  • 1. 天津大学, 精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072;
  • 2. 中国船舶重工集团公司第七一八研究所, 邯郸 056027
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划资助的课题.

摘要: 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.

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回