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。在針對空腔的實驗過程中,需要外部穿腔光作為光源,實驗過程中要使得穿腔光通過凹腔鏡中心并在光學(xué)諧振腔中進行反射和干涉,最后于凸腔鏡后方成同心圓環(huán)像。因此實驗首先要保證引導(dǎo)光可以準(zhǔn)直進入凹腔鏡中心,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,會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算機圖像上的中心坐標(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)直實驗的理論依據(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,在屏幕上形成一個干涉同心圓環(huán)。通過借助計算機視覺庫中二值化,霍夫圓檢測等圖像處理的方法,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，光學(xué)諧振腔中的所有組件都將被固定在一個牢固的光學(xué)平臺之上。但是由于包??括外界溫度，空氣擾動，反射鏡機械結(jié)構(gòu)蠕動，支撐鏡架發(fā)生微振動等干擾的存在，??經(jīng)常會引起系統(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??的增多會大大降低抵抗外界干擾的能力。??２．?３．?２改進氧碘化學(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)上進行??進一步的設(shè)計，以增強系統(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)直腔鏡的實驗盡可能??降低實驗的難度。??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)用于激光測量，激光加工等專業(yè)的高精密技術(shù)鄰域。主要是??因為激光本身的高密度能量特點，單一性方向特點，穩(wěn)定性特點和易操作特點等，使??得在該相關(guān)領(lǐng)域具有絕對的優(yōu)勢。??目前，激光測量技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的激光準(zhǔn)直技術(shù)，而激光測量技術(shù)主要針對??的是測距的方法，包括儀器位移等方面。下面以激光測量為例介紹一下激光準(zhǔn)直技術(shù)??的三大類型。??１．振幅型（光強型）測量??振幅型測量方法主要是利用激光的強方向性特點，以激光光強分布中心作為準(zhǔn)直??基線，這是最初實現(xiàn)的基本原理。振幅型測量激光準(zhǔn)直儀則是通過ＣＣＤ或者位敏光電??器件，例如雙向可檢測光電位移變化的傳感器ＰＳＤ?（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ?Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）等，??實現(xiàn)二維測量方式。但是由于實際的激光器本身的原因，會導(dǎo)致激光漂移，光線彎??曲，大氣擾動和光束橫截面內(nèi)光強分布不均勻

【參考文獻】：
期刊論文
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