兩類新型大功率氦氖激光器的研究.pdf

1、該文回顧了氦氖激光器的發(fā)展歷史,簡要介紹了高功率氦氖激光的研究背景、現(xiàn)狀及其在激光醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域的重要意義.特別是氦氖激光波長正好與光動力治療腫瘤所需波長一致并獲得極好的治療效果,對器件提出了輸出數(shù)百毫瓦大功率的要求.目前,市場上流行的氦氖激光器輸出能量在100mW以下,其低能量限制了此類器件的應(yīng)用范圍.針對這種情況,我們提出兩類新型的氦氖激光器:一是十字形孔徑氦氖激光器;二是軸對稱折迭組合腔氦氖激光器.前者是通過采用十字形孔徑放電管的

2、結(jié)構(gòu)獲得較高的增益系數(shù)和很大的激活體積來獲得大功率輸出;后者是采用兩個(gè)凹-平-凹折迭腔和一個(gè)平凹腔共用一個(gè)平面輸出鏡的方法增加腔內(nèi)的模體積以獲得大功率輸出.對氦氖激光器的工作原理、工作特性以及腔鏡失調(diào)時(shí)高斯光束在諧振腔中的失調(diào)損耗進(jìn)行較全面的理論分析.給出了激光器腔鏡失調(diào)后的光軸確定方法,對因失調(diào)引起的腔內(nèi)損耗進(jìn)行了分析和近似計(jì)算;討論了基模和高階高斯光束在諧振腔中傳輸時(shí)的衍射損耗問題;并對氦氖激光器的輸出功率進(jìn)行了估算.軸對稱折迭組合

3、腔氦氖激光器的輸出模式為TEM<,00>模、TEM<,01>模和TEM<,10>模;平面反射鏡和凹面反射的失調(diào)角度在20"以內(nèi),TEM<,00>模、TEM<,01>模和TEM<,10>模的平均單程損耗小于0.1﹪;在放電管直徑為4.5mm,平凹腔中放電管長度1m,凹-平-凹折迭腔的放電管長度為2m,平面反射透射率為2.75﹪,凹面鏡曲率半徑為5米,估算得出軸對稱折迭組合腔輸出功率約為189.64mW.另外,對實(shí)驗(yàn)中軸對稱折迭組合腔的光路