大功率TEA CO_2激光远场发散角评估方法

作     者：张阔 陆君 杨贵龙 陈飞 李殿军 郑长彬 郭劲 Zhang Kuo;Lu Jun;Yang Guilong;Chen Fei;Li Dianjun;Zheng Changbin;Guo Jin

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室吉林长春130033 第二炮兵装备研究院北京100085 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2015年第44卷第8期

页      面：2286-2291页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：激光与物质相互作用国家重点实验室自主研究课题(SKLLIM1413) 

主　　题：大功率TEA CO2激光 远场发散角 激光光斑 光束质量 

摘      要：在大功率激光远距离定向传输中,远场发散角是衡量其性能的一个重要参量。大功率TEA CO2激光具有功率高、光束直径大等特点,常规手段无法准确测量其远场发散角。为解决该难题,提出了一种利用激光光斑尺寸拟合分析法来评估大功率TEA CO2激光的远场发散角。首先,从理论上推导大Fresnel数多模高斯激光束远场发散角,分析了影响激光束发散角的主要因素;然后,采用光斑烧蚀法试验测量近场(≤20 m)光斑数据,基于光束质量(M2)因子理论拟合得出了激光光束质量和束腰大小,从而推导出激光束远场发散角;最后,对比分析了以上两种方法的计算结果,讨论了结果存在偏差的原因。结果表明,近场光斑数据拟合法可准确、便捷地测量大功率TEA CO2激光束远场发散角。