激光重频对脉冲非稳腔TEACO2激光远场传输特性的影响分析

为了研究TEACO2激光重复频率对远场光束特性的影响，首先采用有限元方法计算了不同重复频率下反射镜的温度场和热变形分布，然后采用协方差矩阵法对镜面热变形进行了Zernike拟合，最后结合衍射的角谱传播理论和功率谱反演法分析了不同重频TEACO2激光经过内光路热畸变作用后的远场光束特性。研究表明：在净吸收能量相同的情况下，随着重复频率的增大，反射镜的温度逐渐升高，热变形量逐渐增大，经过内光路热畸变作用后，远场光束的Sr和平均能量密度Ed逐渐减小，β参数逐渐增大，光束质量逐渐变差；对于TEACO2激光，重频为300Hz的Ed值仅为10Hz的40%，远场光束的峰值光强下降了43%，光斑展宽了近60%。文中的研究结果为TEACO2激光发射系统的优化设计提供可靠的依据。