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《He_Ne激光器输出功率与腔结构的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、eeH一N激光器输出功率与腔结构的关系d值给出与良好的单相波前相适应的相当低,o“,引言的衍射损耗如Blom所指出的那样其·结果复制。,3)的I于图2因此用方程(W过去对气休激光器的输出功率取决于,,值代入方程(1)可以得到:腔的结构有过多次阐明因为多半是关系。,到放电管内原子的有效利用程度例如据化存盯馒如l护。olBlom写道长半径腔给出最大的输出功率,SncnZilai实验指出对于给定的激光,管输出功率近似地随模体积的增大而成线性增加。模体积为激光腔内部的体积,在腔。eZ倍内相干辐射的强度大于轴上强度的l/,这里只考虑平凹型腔我们可以分别确苦,:,定凹面镜和平面镜
2、上的点尺寸W和W。如图1,卜寺只忌毕嘴援沟认J图2部分衍射损耗和管孔直径的关系R/L=1+入2R2/(0.3)`二2d4(4),,,因此e一e在任何HN激光器中腔长L凹面镜曲率半径R和管孔直径d(单位都是图1气体激光器内的驻波厘米:)一定满足下列关系这些点尺寸已由Bo了d和Kogelnik3x一8Z`一+1一05)510(R/d)(R/L)(:给出,在方程(4)中Q值为I二1/2Z立/`W=(入/)〔RL/(R一L)〕(1)Q=R/L(6)和:就能得到下列关系:二1/2一L1/4W=(入/)〔L(R)〕(2).12dZ/L=(入/009亢)〔Q/(Q一1)/〕(7),
3、,。式中R为凹面镜的曲率半径L为腔长立/2此方程能用来绘制腔Q与d/L的关系曲,。最佳管径线如图3所示,对于给定的激光器能够从方程(5)l`:管孔直径和点尺寸W的关系为,或图3和方程(6)找到Ld和R之间d=l/.3(3)W0。的关系。.:译者注此处指镜面上实际参与激光振荡的受光面积52被利用的等离子体的效率由比率月确定:反代竹鲜卿料叶咐吃声招桩睦拼月二V。/V,(13)`,。Smith6假设比率月依赖于腔结构但汁拼毖皇}毕卿皇具有平均值爪.月s=2(140),,因此若考虑输出功率与腔结构的关系需`。`屿把下列系数K加在Smith公式的前面硫豁K5。t=月/月=5(V
4、/V)(15)图腔与兀的关系d系数K能很容易阐明与Q或d/Ll/2的,,关系虽然这些式子非常复杂也能进行数。。的模体M积,值上的计算并分别绘制曲线如图4和图5所示。K值非常近似等于:模体积近似等于以两个反射镜上的点尺,.·。。寸为边界的截锥体体积因此TEM的.00078+,32K=士048eos一王.d/L工/2一00133)模体积能够表示为/(16)Vm=告1(二L)(12+,:+22’`)(8)-WWWW’,,。~3、一’、l生”“`z、“,其中正号用于Q>2负号用于Q《2把方程(1)和(2)所给出的W,和W,,,代入此方程里模体积为卜,/2面.4IVm一教入L)
5、。军黑二华)定畏月翼八一才`0爪钊伙氏一`少一气仄一`)(9)洲现管体积Vt。。为二Z}肠椰Vt一(dL)李(10)4,,并且利用方程(3)给出的d值它可以反畔表示为怡之之一式白切曳东Z.Vt一入L3/R/036(R一L)(11)住图4系数K与腔Q的关系输出功率ee卜八.跳.卜,卜35工作在几个纵模的H一N激光器的输砚认氏众-el铸之刁沼石斗之。币,6。出功率的公式已由Smiht给出写为,反二之力几1,二_J、了,n、,.。_`,、,,_.1、、!1卜卜店nō从·”一-P式J`uL气、。入上”`,/、t`个`少一uJ入且“百(12),,删P的单位是毫瓦d是管孔直径I
6、是,02{79.DZll`;a,l/t、卜··有效放电长度(厘米)是单程损耗是,O。·之03岭5的。,输出镜的透过率然而此方程假定管内气,,碗淤体以相同的效率被利用与腔结构无关这图5系数K与d/近的关系是不真实的。,,已经发现若不能得到良好的机械支架利用此值于方程前面则愉出1,和很精确的反封镜调整最好不用Q大于约功率与两种不同的激光管径的关系画在图6为2的值。再者,,当Q大时,。实验也发现和图7里田于,,:某些不希望的原因衍射损耗可能太在这些图中要注意下列有趣的事实2.工“;。(a)d/L工/的值不允许小于002116em/高例如:(a)布噜少斯特窗的弯曲变更了Q..
7、’2(b)在002116和002179之间的D/L/的有效值;(b)小管的挠曲或不对中,(。),,。,值R可能有两个值较大的给出最大的输管径的测量误差在这种情况下必然降低,。;oos出功率(c)输出功率随Q值而增加但同Q值这是研究引m所述远场图形的衍,,。。时如下所见反射镜的调整公差减小了身寸环时发现的,.几飞口一一二工一伪涌呱ù胡爪一,",ó一ù甘——%良平愉斑功~Q峨g调整公差幼唱,,尹卜言7卜胡T=之冬比阳汤14件之e`洋认二0.b、平了~』又一一一一图8反射镜的调整公差,如图8所示凹面镜的失调使光轴横向,,移动而平面镜失调移动使光轴与管轴
