申请/专利权人：华中科技大学;深圳华中科技大学研究院

申请日：2020-12-28

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN112749484B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;H01S3/081

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2021.05.21#实质审查的生效;2021.05.04#公开

摘要：本发明公开了一种大菲涅尔数自由曲面镜激光谐振腔的设计方法及谐振腔，属于激光领域，方法包括：S1，设置初始自由曲面面型并进行多维变换，S2，将裸腔情况下最大单模功率因子对应面型设置为下次迭代的初始自由面型；S3，重复执行S1‑S2，并将最后一次执行S2时得到的最大单模功率因子对应的面型设置为全局最优自由曲面面型；S4，计算含增益模型情况下全局最优自由曲面面型的激光模式和输出功率；S5，调整光束质量控制因子，并将全局最优自由曲面面型设置为下次迭代的初始自由曲面面型；S6，重复执行S1‑S5，直至最后一次执行S4时得到的激光模式和输出功率满足预期目标。在全方面考虑光束质量评价方式的同时，提高计算效率和准确率。

主权项：1.一种大菲涅尔数自由曲面镜激光谐振腔的设计方法，其特征在于，包括：S1，设置激光谐振腔的初始自由曲面面型，并对所述初始自由曲面面型作多维变换，得到多个变换自由曲面面型；S2，分别计算裸腔情况下所述初始自由曲面面型和各所述变换自由曲面面型中基模的单模功率因子，将所述单模功率因子中最大单模功率因子对应的面型设置为下次迭代的初始自由曲面面型；S3，重复执行所述S1-S2，直至执行次数或多维变换幅度达到相应的阈值，并将最后一次执行S2时得到的最大单模功率因子对应的面型设置为全局最优自由曲面面型；S4，计算含增益模型情况下所述全局最优自由曲面面型的激光模式和输出功率；S5，根据所述激光模式和输出功率调整光束质量控制因子，并将所述全局最优自由曲面面型设置为下次迭代的初始自由曲面面型；S6，重复执行所述S1-S5，直至最后一次执行S4时得到的激光模式和输出功率满足预期目标，根据最后一次执行S4时的全局最优自由曲面面型和光束质量控制因子设计所述激光谐振腔；其中，所述单模功率因子为： 其中，为所述单模功率因子，为所述光束质量控制因子，为饱和光强，为输出镜反射率，为谐振腔传输矩阵的特征值，为小信号增益，为工作物质长度，为归一化模式光强分布，表示模式光强分布在输出镜上的积分；所述谐振腔传输矩阵的特征值满足： 其中，为谐振腔特征矩阵，为输出镜的特征调制矩阵，为尾镜的特征调制矩阵，为衍射积分传输矩阵，为谐振腔特征矩阵的特征矢量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学;深圳华中科技大学研究院 大菲涅尔数自由曲面镜激光谐振腔的设计方法及谐振腔

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