导读:本文包含了光束净化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:自适应光学,固体板条激光器,光束质量
光束净化论文文献综述
董理治,许冰,杨平,陈善球,刘文劲[1]（2018）在《中国科学院光电技术研究所固体板条激光器光束净化研究进展》一文中研究指出高功率固体板条激光器的光束质量严重受限于增益介质热效应等多种因素。如何同时获得高平均功率和高光束质量是激光发展过程中面临的一个基本物理问题。自适应光学技术能够有效补偿固体板条激光系统输出光束的静态和动态像差,是改善光束质量的有效手段。近年来中国科学院光电技术研究所掌握了低阶像差补偿器、加权优化波前复原方法、通用波前处理机等关键技术,为国内多个固体板条激光系统研制了二十余套自适应光学光束净化系统,显着改善了光束质量,保障了上述激光系统的有效运用。(本文来源于《光电工程》期刊2018年03期）
贾宇龙[2]（2016）在《内腔式拉曼激光器的光束净化研究》一文中研究指出拉曼激光器在大气监测、激光雷达、激光通讯等领域都具有广泛的应用,受激拉曼散射可以改变原波长获得新波段拉曼散射光驱使拉曼激光器成为重要发展方向,具有广阔的发展前景。由于受激拉曼散射不需相位匹配导致的拉曼光束净化效应是受激拉曼散射的一种重要特征,对拉曼激光器的运行有重要的影响。激光器速率方程组是分析调Q激光器特性的有效工具,但现有的内腔式拉曼激光器速率方程组都是采用平面波近似或者单横模近似条件下建立的,无法对拉曼光束净化现象进行理论解析,针对这一问题,本论文开展相关理论和实验研究。理论方面推导出考虑基于多横模振荡的内腔式拉曼激光器速率方程组的理论模型,该理论模型相比平面波近似和单横模近似更符合实际情况,能够理论解析内腔式拉曼激光器的拉曼光束净化效应下的腔内模式竞争关系。使用两种不同曲率半径R=300mm,R=1000mm后腔镜对LD抽运Cr4+:YAG c切Nd:GdVO4自拉曼激光器进行实验分析,结合理论模拟分析讨论了抽运功率对输出功率,脉冲能量以及脉冲宽度的影响。采用曲率半径R=300mm后腔镜装置稳定运转状态下,当抽运功率6.73 W时获得1176 nm最大输出功率815 mW,相应的从抽运端到拉曼光的转换效率为12.1%,斜率效率达到15%。采用R=1000mm的后腔镜激光器状态下,最终在抽运功率为9.4W时获得1176 nm输出最优功率976mW,从抽运端到拉曼光获得了高效转化效率10.4%,斜率效率为12.4%。结合实验和理论研究,阐述出拉曼光束净化现象对激光器转化效率的影响,并得到抽运光与腔内光束比例并不是越小越好,而是存在一个最佳值。我们在实验研究中,保持腔内光束半径与抽运光束半径相近,并具有更大的腔膜尺寸,获得更大抽运光束与腔内激光的耦合效率,同时扼制了腔内基频光高阶模的产生,有利于提高基频光到拉曼光的转化效率。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-12-01）
高麒麟[3]（2015）在《多模光纤中基于受激布里渊散射的光束净化效应研究》一文中研究指出受激布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering,SBS)在光纤领域的研究中一直处于十分重要的地位。一方面,人们渴望抑制光纤中的SBS效应所带来的各种不良影响;另一方面,科学家们又利用SBS特性进行了有关光纤传感、慢光和相位共轭等有利因素的研究并广泛应用于通信、建筑等诸多领域。此外,多模光纤的SBS研究中还发现过一种称之为SBS光束净化的特殊效应,它能将光束质量恶劣的多模光束转化成为良好光束质量的基模光束。SBS光束净化效应的发现为多模光纤中光束质量的改善提供了一条有利途径,但这种效应却违背了人们对于SBS具有相位共轭特性的传统认识。自1993年SBS光束净化效应被发现以来,国际上不少课题组都开展过相关研究,但至今仍没有一套比较完整、合理的理论来解释SBS光束净化,甚至关于SBS光束净化的发生条件及产生原因都还各执一词。本论文便针对多模光纤中的SBS光束净化进行了系统的理论和实验研究,建立了一套较为完整的SBS光束净化理论模型,合理解释了SBS光束净化的产生机制并明确提出了SBS光束净化的发生条件,还实验改善了之前泵浦转化效率低下、输出光束不稳定等制约其应用的关键性问题。首先,我们建立了适宜于分析多模光纤中模间SBS过程的叁维SBS耦合波方程。该方程解决了传统平面波近似的SBS耦合模型下因忽略模式横向分布而无法分析不同模式间SBS差异的问题,同时使用弹性动力学理论建立声子场方程,更正了传统耦合波方程中的流体参数。根据叁维SBS耦合波方程的形式解,我们指出了多模光纤与体介质中SBS过程的区别并提出了使用―布里渊模间增益系数‖来分析不同模式间布里渊增益差别的方法。其次,我们通过对叁维SBS耦合波方程进行仿真分析给出了轴对称型多模光纤中各模式间布里渊增益的分布曲线,理论预测了各种光纤参数对模间布里渊增益的影响。根据理论结果,我们明确提出了多模光纤中发生SBS相位共轭和光束净化的物理机制和产生条件,揭示了SBS光束净化的本质并加以实验佐证。最后,我们还根据理论指导利用大芯径的折射率渐变光纤实验实现了高质量、高泵浦转化效率的SBS光束净化,改善了限制SBS光束净化应用的关键技术,同时还研究了SBS光束净化中影响泵浦转化效率及输出光束质量的理论和实际因素,讨论了SBS光束净化的应用前景。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-10-01）
晏虎[4]（2014）在《全固态激光腔内光束净化技术研究》一文中研究指出全固态激光腔内光束净化技术是获得高平均功率、高光束质量、高效率激光输出的重要手段。但是腔内光束净化的理论研究并不完善，针对这一现状，本文利用Fox-Li数值迭代算法，明晰腔内光束净化对波前校正器像差校正能力的要求；建立腔内光束净化的数值仿真模型，为研究腔内净化提供参考；建立基于随机并行梯度下降（SPGD）算法全固态激光腔内光束净化装置，并与腔内光束净化数值分析结果进行对比。本文首先通过研究净化后残余像差对谐振腔的影响来确定对变形镜像差校正能力的要求。残余像差可以表征为一系列泽尼克多项式的加权迭加。仿真中改变某一阶次泽尼克多项式的权重因子，令其他阶次的权重因子为零，由Fox-Li数值迭代算法计算残余像差对谐振腔衍射损耗和光束质量的影响。数值分析表明为了获得近衍射极限的输出，残余像差的PV值应小于λ/10。从而明确了腔内光束净化对波前校正器像差校正能力的要求。然后基于Fox-Li数值迭代算法建立了激光腔内光束净化的数值仿真模型。本文使用SPGD算法作为控制算法进行腔内光束净化仿真。闭环仿真的结果表明，随着SPGD算法迭代次数的增加，输出光束质量逐渐接近衍射极限。最后建立了基于SPGD算法的全固态激光腔内光束净化闭环实验装置，并进行了净化实验，净化前激光器输出光束M21.92，净化后M21.22接近衍射极限。将实验数据与数值仿真模型所得结果进行对比，可知本文建立的腔内光束净化数值仿真模型能够反映出腔内光束净化的物理过程。(本文来源于《中国科学院研究生院（光电技术研究所）》期刊2014-05-01）
雷翔[5]（2013）在《板条固体激光器光束净化控制技术研究》一文中研究指出板条激光器是一种能够方便获得高功率输出的新型激光器，正越来越多地受到各国科研人员的关注。但是，由于在板条固体激光器内存在的热透镜效应，增益介质非均匀性，热致双折射效应，泵浦非均匀性等各种不利因素的影响，最终导致其输出光束的光束质量难以达到设计与应用的要求。为解决这一问题，本文利用自适应光学技术的方法开展了针对板条固体激光器输出光束波前畸变控制的研究。首先，考虑到板条固体激光器输出光束为长条形，现有的像差描述的方法并不适用于其特点。因此，文章中提出了利用Gram-Schmidt正交化方法并结合圆域内的Zernike多项式，推导出在长条形区域内正交的波前畸变表达方式，并以此建立长条形光束波前校正的理论体系。通过仿真，研究了叁种不同变形镜对不同长宽比的长条形光束波前畸变的校正效果，并记录了变形镜的校正电压分布。仿真结果表明，变形镜对于某些空间分布的像差可以获得比较好的校正效果，但同时为数不少的驱动器工作在饱和状态。仿真结果还表明，为充分利用变形镜的校正能力，校正时需对长条形光束的窄方向进行扩束，这也为进行板条激光器光束净化的实验研究奠定了基础。对于实验室内的MOPA（Master Oscillator Power Amplifier）结构板条固体激光器，测量了其在不同输出功率下条形光束和经柱透镜扩束整形后光束的近场光强分布，并计算了光强均匀性。计算结果表明，在目前的光强均匀性条件下，基于哈特曼传感器的有波前探测自适应光束净化系统不能获得良好校正效果。故提出利用无波前传感器的自适应光束净化系统进行实验研究。仿真分析了该系统远场探测器偏离焦平面对校正结果的影响。并通过实验研究证明了该系统进行光束净化时，远场光斑光束质量在改善的同时，光束的波前畸变也得到了补偿。文中建立了可同时应对连续/脉冲型板条激光输出的自适应光束净化系统，并在板条激光器不同输出功率下进行了一系列实验研究。在实验过程中发现，受限于变形镜的制造工艺，单一变形镜并不能完全补偿板条固体激光器输出光束的波前畸变。为此，在无波前传感器的光束净化系统基础上，提出一种基于分离模式控制和优化算法的多变形镜控制方法。该方法可以在不增加系统复杂度的前提下，实现多个变形镜的并行控制。文章在大像差条件下，利用双变形镜系统进行了仿真和实验研究。研究结果证明了该方法控制双变形镜的有效性，同时提高了整个系统的校正能力。(本文来源于《中国科学院研究生院（光电技术研究所）》期刊2013-05-01）
夏雪球[6]（2012）在《基于光稳型PIB传感器的SPGD AO光束净化技术研究》一文中研究指出在以桶中功率（Power-In-Bucket，PIB）为性能评价函数的随机并行梯度下降自适应光学（Stochastic-Parallel-Gradient-Descent Adaptive Optics，SPGD AO）光束净化系统中，测量光路中光束的抖动影响了PIB测量的准确性，使光束净化效果降低甚至失效。本文设计了一种光稳型PIB传感器用于克服光束抖动对PIB测量的影响，并通过在主光路中引入光束稳定机制，使整个光束净化系统具备了倾斜像差校正功能。首先，搭建了基于PIB测量的SPGD AO光束净化实验系统。通过对系统静态像差的校正实验验证了该系统初步具备了光束净化能力。其次，针对光束抖动影响SPGD AO系统校正效果的问题，通过在原PIB传感器中引入光束稳定分系统，设计了光稳型PIB传感器。通过光束稳定控制实验测定了该光稳分系统对静态偏移的校正精度为0.83μrad，对动态抖动的校正带宽为10Hz。通过在人为引入不同频率和幅度的光束抖动情况下，对系统静态像差的光束净化实验，验证了光稳型PIB传感器能够克服光束抖动的影响，并能与SPGD AO协调工作，提高了光束净化效果。最后，通过在主光路中引入光束稳定分系统，用于校正主光路的整体倾斜像差。对动态随机像差的光束净化实验验证了整个光束净化实验系统能够协调工作，具备了光束净化的完整功能。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2012-11-01）
夏雪球,梁永辉,毛宏军[7]（2012）在《基于桶中功率测量的随机并行梯度下降白适应光学光束净化实验研究》一文中研究指出在以桶中功率(PIB)为性能评价函数的随机并行梯度下降自适应光学(SPGDAO)光束净化系统中,由于光束的自身抖动,导致测量的桶中功率值发生起伏,影响性能评价函数的测量准确度,进而影响光束净化效果。本文设计了一种PIB测量传感器,通过在传统PIB测量过程中,引入光束稳定系统,以克服光束抖动的影响。并建立了一套基于PIB测量的SPGDAO光束净化实验系统,将系统的静态像差作为待校正的像差,通过TM1分别引入振幅为5.3″(相当于在聚焦透镜焦平(本文来源于《第十四届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）》期刊2012-09-21）
晏虎,雷翔,刘文劲,王帅,高源[8]（2012）在《37单元双压电片变形镜板条激光光束净化》一文中研究指出为了校正板条激光器输出光束波前像差,改善输出光束质量,提出了基于37单元双压电片变形镜的板条激光光束净化系统。采用柱面反射式单向扩束器使主振荡功率放大结构板条激光器输出光束尺寸与37单元双压电片变形镜有效口径相匹配,利用随机并行梯度下降算法控制双压电片变形镜面形,进行波前像差闭环校正,校正后光束远场归一化桶中功率提高到净化前的2～3倍。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2012年07期）
王广尧[9]（2011）在《随机并行梯度下降光束净化系统中的光束稳定技术研究》一文中研究指出针对采用桶中功率作为性能评价函数的随机并行梯度下降(Stochastic Parallel Gradient Descent: SPGD)自适应光学系统在激光光束净化实验中出现的评价函数值不稳定的实际应用问题,论文对用于光束净化系统的光束稳定控制技术进行了研究。论文首先根据实际应用背景和光束抖动特点,确定了光束稳定控制系统的设计方案,并提出具体的性能指标。在硬件设备方面,论文简述了PSD探测器、AD采集卡、DA控制卡和倾斜镜的基本结构、工作原理和相关设备的选型要求。重点研究了DA卡和AD卡在VC++6.0开发环境下的使用方法,分析了限制硬件设备NI-6229的DA模拟输出性能发挥的原因。数字控制器是光束稳定控制系统的核心部分。论文介绍了PID数字控制器的基本原理和参数整定方法,获得了数字控制器的各参数值,为系统性能分析提供了理论依据,并为后续的实验验证奠定了基础。针对高速倾斜镜的开环控制带宽不足问题,论文设计实验获取了高速倾斜镜的频率响应曲线,经曲线拟合后得到高速倾斜镜的传递函数,并针对性地设计了数字补偿控制器。仿真表明经数字补偿控制后,高速倾斜镜的开环控制带宽得到有效提高。最后,论文建立了光束稳定控制实验系统。闭环控制实验结果表明该实验系统能够实现对光束静态偏差和动态抖动的校正,有效地抑制光束抖动,验证了光束稳定控制系统方案的可行性,光束稳定控制系统的静态控制精度为0.15角秒,动态抑制带宽约为20Hz,满足相关设计指标,为提高SPGD AO光束净化效果提供了必要的前提条件。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2011-11-01）
王广尧,王叁宏,梁永辉[10]（2011）在《随机并行梯度下降激光光束净化系统中的光束稳定控制系统》一文中研究指出针对采用桶中功率作为性能评价函数的随机并行梯度下降(Stochastic Parallel GradientDescent:SPGD)自适应光学系统在激光光束净化实验中出现的评价函数值的不稳定性,设计了一套光束稳定控制系统。首先,利用位敏探测器PSD测量待净化光束质心相对于针孔的偏移量,然后根据光斑质心偏移量采用增量PID控制算法产生相应控制信号,最后通过高压放大器将控制信号放大后驱动高速倾斜镜实时校正由于低频抖动引起的光束质心偏移。该系统硬件结构简单,软件操作简便。理论分析和模拟实验均表明,采用该系统能够实现对光束指向的稳定控制,光束稳定精度为0.15'',闭环抑制带宽大于50Hz,完全满足基于桶中功率的SPGD光束净化实验要求。(本文来源于《中国光学学会2011年学术大会摘要集》期刊2011-09-05）
光束净化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
拉曼激光器在大气监测、激光雷达、激光通讯等领域都具有广泛的应用,受激拉曼散射可以改变原波长获得新波段拉曼散射光驱使拉曼激光器成为重要发展方向,具有广阔的发展前景。由于受激拉曼散射不需相位匹配导致的拉曼光束净化效应是受激拉曼散射的一种重要特征,对拉曼激光器的运行有重要的影响。激光器速率方程组是分析调Q激光器特性的有效工具,但现有的内腔式拉曼激光器速率方程组都是采用平面波近似或者单横模近似条件下建立的,无法对拉曼光束净化现象进行理论解析,针对这一问题,本论文开展相关理论和实验研究。理论方面推导出考虑基于多横模振荡的内腔式拉曼激光器速率方程组的理论模型,该理论模型相比平面波近似和单横模近似更符合实际情况,能够理论解析内腔式拉曼激光器的拉曼光束净化效应下的腔内模式竞争关系。使用两种不同曲率半径R=300mm,R=1000mm后腔镜对LD抽运Cr4+:YAG c切Nd:GdVO4自拉曼激光器进行实验分析,结合理论模拟分析讨论了抽运功率对输出功率,脉冲能量以及脉冲宽度的影响。采用曲率半径R=300mm后腔镜装置稳定运转状态下,当抽运功率6.73 W时获得1176 nm最大输出功率815 mW,相应的从抽运端到拉曼光的转换效率为12.1%,斜率效率达到15%。采用R=1000mm的后腔镜激光器状态下,最终在抽运功率为9.4W时获得1176 nm输出最优功率976mW,从抽运端到拉曼光获得了高效转化效率10.4%,斜率效率为12.4%。结合实验和理论研究,阐述出拉曼光束净化现象对激光器转化效率的影响,并得到抽运光与腔内光束比例并不是越小越好,而是存在一个最佳值。我们在实验研究中,保持腔内光束半径与抽运光束半径相近,并具有更大的腔膜尺寸,获得更大抽运光束与腔内激光的耦合效率,同时扼制了腔内基频光高阶模的产生,有利于提高基频光到拉曼光的转化效率。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光束净化论文参考文献
[1].董理治,许冰,杨平,陈善球,刘文劲.中国科学院光电技术研究所固体板条激光器光束净化研究进展[J].光电工程.2018
[2].贾宇龙.内腔式拉曼激光器的光束净化研究[D].长春理工大学.2016
[3].高麒麟.多模光纤中基于受激布里渊散射的光束净化效应研究[D].哈尔滨工业大学.2015
[4].晏虎.全固态激光腔内光束净化技术研究[D].中国科学院研究生院（光电技术研究所）.2014
[5].雷翔.板条固体激光器光束净化控制技术研究[D].中国科学院研究生院（光电技术研究所）.2013
[6].夏雪球.基于光稳型PIB传感器的SPGDAO光束净化技术研究[D].国防科学技术大学.2012
[7].夏雪球,梁永辉,毛宏军.基于桶中功率测量的随机并行梯度下降白适应光学光束净化实验研究[C].第十四届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）.2012
[8].晏虎,雷翔,刘文劲,王帅,高源.37单元双压电片变形镜板条激光光束净化[J].强激光与粒子束.2012
[9].王广尧.随机并行梯度下降光束净化系统中的光束稳定技术研究[D].国防科学技术大学.2011
[10].王广尧,王叁宏,梁永辉.随机并行梯度下降激光光束净化系统中的光束稳定控制系统[C].中国光学学会2011年学术大会摘要集.2011