【摘要】：在高功率激光系統(tǒng)中,灰塵、光學(xué)元件缺陷等振幅或相位噪聲源向光束中引入的部分中高頻成分,會(huì)隨著傳輸距離發(fā)生快速非線性增長,進(jìn)而引發(fā)小尺度自聚焦效應(yīng),導(dǎo)致光束分裂成絲,損壞光學(xué)元件,最終影響激光系統(tǒng)的安全運(yùn)行,制約其輸出能力。因此,研究如何有效控制光束中的小尺度自聚焦效應(yīng),具有重要的實(shí)際意義。傳統(tǒng)用于抑制小尺度自聚焦的方法就是空間低通濾波技術(shù),主要應(yīng)用的器件有聚焦型的4f空間濾波器與非聚焦型的Bragg體光柵。但隨著高功率激光系統(tǒng)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)濾波方式由于一些固有缺陷逐漸不能完全滿足實(shí)際應(yīng)用的需求�，F(xiàn)有研究表明,光束中非線性增長最快的空間頻率成分才會(huì)最先引發(fā)小尺度自聚焦效應(yīng),是導(dǎo)致光束質(zhì)量迅速變差的源頭。在此基礎(chǔ)上,本論文應(yīng)用基于Bragg體光柵的帶阻濾波技術(shù),針對(duì)光束中非線性增長最快的特定中高頻成分實(shí)施濾波,控制其傳輸過程中的非線性增長率,為緩解高功率激光系統(tǒng)中的光束小尺度自聚焦效應(yīng)提供了一種新的思路。本論文主要研究了基于Bragg體光柵的帶阻濾波技術(shù)在有源激光系統(tǒng)中對(duì)光束小尺度自聚焦效應(yīng)的抑制能力。首先基于耦合波理論,給出了駝峰Bragg體光柵的形成條件與具體定義,并詳細(xì)分析了其衍射特性;然后綜合考慮傳輸過程中的衍射、放大與非線性過程,建立了光束非線性傳輸?shù)睦碚撃Ｐ?分別模擬計(jì)算了駝峰Bragg體光柵與組合式單峰Bragg體光柵在兩級(jí)激光放大系統(tǒng)中的帶阻濾波過程;此外,通過理論模擬對(duì)比分析了駝峰Bragg體光柵與單峰Bragg體光柵所引起的幅頻調(diào)制效應(yīng)。研究結(jié)果表明:駝峰Bragg體光柵與組合式單峰Bragg體光柵均能夠針對(duì)光束中特定中高頻成分的快速非線性增長進(jìn)行控制,并可有效抑制光束中的小尺度自聚焦效應(yīng);對(duì)于具有相同濾波特征頻率的駝峰Bragg體光柵與單峰Bragg體光柵,當(dāng)寬帶光束傳輸經(jīng)過光柵時(shí),駝峰Bragg體光柵所引起的幅頻調(diào)制效應(yīng)要弱于傳統(tǒng)的單峰Bragg體光柵。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN713

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2617646