隨著我國氧碘化學(xué)激光器輸出能量不斷提高,因此改善光束質(zhì)量成為迫切需要。目前限制光束質(zhì)量的主要因素之一是出光過程中的光腔失調(diào),因此針對(duì)該問題提出了氧碘化學(xué)激光光學(xué)諧振腔自準(zhǔn)直研究方法。在針對(duì)空腔的實(shí)驗(yàn)過程中,需要外部穿腔光作為光源,實(shí)驗(yàn)過程中要使得穿腔光通過凹腔鏡中心并在光學(xué)諧振腔中進(jìn)行反射和干涉,最后于凸腔鏡后方成同心圓環(huán)像。因此實(shí)驗(yàn)首先要保證引導(dǎo)光可以準(zhǔn)直進(jìn)入凹腔鏡中心,其次要使得光學(xué)諧振腔凹凸腔鏡互相平行。首先,通過氦氖穿腔光射入到諧振腔里時(shí),會(huì)在凹腔鏡后方成像為一激光光斑,通過調(diào)整裝置使得氦氖穿腔光準(zhǔn)直射入到諧振腔里,采用最小二乘法圓擬合等圖像處理方法獲取激光光斑在計(jì)算機(jī)圖像上的中心坐標(biāo),通過調(diào)整氦氖穿腔光的入射角度發(fā)現(xiàn)激光光斑的中心坐標(biāo)會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,因此可以將坐標(biāo)變化量作為氦氖激光器與諧振腔自準(zhǔn)直的失調(diào)判據(jù),所以獲得準(zhǔn)確的激光光斑中心坐標(biāo)可以作為后續(xù)的自準(zhǔn)直實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)。其次是利用氦氖穿腔光通過凹腔鏡中心小孔,并在凸腔鏡后方放置工業(yè)相機(jī),在屏幕上形成一個(gè)干涉同心圓環(huán)。通過借助計(jì)算機(jī)視覺庫中二值化,霍夫圓檢測(cè)等圖像處理的方法,獲得干涉同心圓環(huán)的圓心坐標(biāo),再通過以圓心為中心將圖... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１光學(xué)諧振腔原理圖??Ｉ??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｒｅｓｏｎａｔｏｒ??

由于腔內(nèi)電磁場(chǎng)的本征態(tài)由Ｍａｘｗｅｌｌ方程組和腔的邊界條件決定，因此不同類型和??結(jié)構(gòu)的諧振腔的模式也將各不相同。一旦給定了腔的具體結(jié)構(gòu)，其中振蕩模的特征也就??隨之確定下來。光學(xué)諧振腔理論就是研究腔模式的基本特征，以及模與腔結(jié)構(gòu)之間的具??體依賴關(guān)系。因此原則上說，只要知道了腔的參數(shù)，就可以唯一地確定模的上述特??征。?：??２．?３氧碘化學(xué)激光器光腔系統(tǒng)構(gòu)建??２．３．１氧碘化學(xué)激光器光腔系統(tǒng)??高功率氧碘化學(xué)激光器一般采用的是折疊式正支虛焦共焦非穩(wěn)腔，其結(jié)構(gòu)原理圖??如圖２．２所示：??ｉＫｘｍ?｜?？ｉ．ｎｘ＜？ｔｌｉｎｗ１ｕｒ?｜??（〇）?＼?■■?＇■???????ｃｏｎｃａｖｅ?ｌ——Ｉ?＇、??Ａ??圖２．２氧碘化學(xué)激光器光學(xué)腔系統(tǒng)圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｏｘｙｇｅｎ－ｉｏｄｉｎｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｌａｓｅｒ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｃａｖｉｔｙ?ｓｙｓｔｅｍ?ｄｉａｇｒａｍ??從圖２．２中可以看出，該系統(tǒng)是由凹凸腔鏡，反射鏡和分光鏡組成，當(dāng)調(diào)整好該系??統(tǒng)時(shí)，光學(xué)諧振腔中的所有組件都將被固定在一個(gè)牢固的光學(xué)平臺(tái)之上。但是由于包??括外界溫度，空氣擾動(dòng)，反射鏡機(jī)械結(jié)構(gòu)蠕動(dòng)，支撐鏡架發(fā)生微振動(dòng)等干擾的存在，??經(jīng)常會(huì)引起系統(tǒng)突變，導(dǎo)致光束發(fā)生偏移，導(dǎo)致輸出光束的質(zhì)量降低，并且光學(xué)器件??的增多會(huì)大大降低抵抗外界干擾的能力。??２．?３．?２改進(jìn)氧碘化學(xué)激光器光腔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??由于氧碘化學(xué)激光器光學(xué)諧振腔抗干擾能力較低，因此在原有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行??進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。其結(jié)果如圖２．３所示：??－８?－??

?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???凹腔讜??光學(xué)ｍ架?／?平面支往ｍ?光字潰架??Ｎｒ？?Ｖ??（??Ｕ?／?ｉ??凸腔漬??圖２．３氧碘化學(xué)激光器光學(xué)諧振腔系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?２．３?Ｏｘｙｇｅｎ－ｉｏｄｉｎｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｌａｓｅｒ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｒｅｓｏｎａｎｔ?ｃａｖｉｔｙ?ｓｙｓｔｅｍ??從圖２．３上可以知道改進(jìn)的光腔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是將平面反射鏡和分光鏡去掉，將凹??凸腔鏡放在同一水平線上，這樣可以減少氧碘化學(xué)激光器光腔系統(tǒng)組件的數(shù)量，在一??定程度上消除反射鏡和分光鏡帶來多重干擾等影響，為后續(xù)自準(zhǔn)直腔鏡的實(shí)驗(yàn)盡可能??降低實(shí)驗(yàn)的難度。??Ｉ??２．?４氧碘化學(xué)激光器傳統(tǒng)光腔自準(zhǔn)直技術(shù)??２．４．１激光準(zhǔn)直技術(shù)概述??激光準(zhǔn)直技術(shù)主要應(yīng)用于激光測(cè)量，激光加工等專業(yè)的高精密技術(shù)鄰域。主要是??因?yàn)榧す獗旧淼母呙芏饶芰刻攸c(diǎn)，單一性方向特點(diǎn)，穩(wěn)定性特點(diǎn)和易操作特點(diǎn)等，使??得在該相關(guān)領(lǐng)域具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。??目前，激光測(cè)量技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的激光準(zhǔn)直技術(shù)，而激光測(cè)量技術(shù)主要針對(duì)??的是測(cè)距的方法，包括儀器位移等方面。下面以激光測(cè)量為例介紹一下激光準(zhǔn)直技術(shù)??的三大類型。??１．振幅型（光強(qiáng)型）測(cè)量??振幅型測(cè)量方法主要是利用激光的強(qiáng)方向性特點(diǎn)，以激光光強(qiáng)分布中心作為準(zhǔn)直??基線，這是最初實(shí)現(xiàn)的基本原理。振幅型測(cè)量激光準(zhǔn)直儀則是通過ＣＣＤ或者位敏光電??器件，例如雙向可檢測(cè)光電位移變化的傳感器ＰＳＤ?（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ?Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）等，??實(shí)現(xiàn)二維測(cè)量方式。但是由于實(shí)際的激光器本身的原因，會(huì)導(dǎo)致激光漂移，光線彎??曲，大氣擾動(dòng)和光束橫截面內(nèi)光強(qiáng)分布不均勻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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