输出环状光束的新型激光谐振腔

提出一种输出环状光束的新型激光谐振腔,即在稳定激光谐振腔中采用外环耦合方式得到环状光束的输出。利用Fox-Li数值迭代算法求解此类激光谐振腔的积分方程,通过计算机编程计算了平面凹球面稳定谐振腔的输出端平面镜在不同半径的情况下,谐振腔镜面上和衍射耦合输出场基模的振幅和相位分布。计算结果预示了当输出端平面镜半径小于通常的稳定腔的基模半径时,衍射耦合输出场有稳定的环状光束输出。实验中TEA CO2激光器采用印刷电路板预电离结构,增益长度90 cm,腔长5 m,球面全反射镜曲率半径20 m,输出端平面镜半径4.5 mm,得到了内环半径为4.5 mm、外环半径为5.5 mm的基模环形光斑输出。从而在理论上和实验上证实了该方案产生环状光束的可行性。