諧振腔(qiāng)結構是(shì)影響輸(shū)出光(guāng)束(shù)發(fā)散角的(dí)決定性因素
。采用(yòng)非(fēi)穩(wěn)腔設(shè)計(jì)可顯著抑(yì)製高階橫(héng)模(mó)振(zhèn)蕩
，迫(pò)使(shǐ)激光(guāng)在(zài)基模狀(zhuàng)態下(xià)運(yùn)轉
，從而(ér)獲(huò)得接近衍射極限的發(fā)散角
。相(xiāng)比之(zhī)下(xià)
，穩(wěn)定腔雖(suī)然結構簡(jiǎn)單
，但容(róng)易產生多模輸(shū)出(chū)
，導(dǎo)致光(guāng)束發(fā)散角增(zēng)大(dà)
。通(tōng)過在腔內(nèi)插入可調光(guāng)闌(lán)或(huò)模式選擇(zé)元(yuán)件
，可以(yǐ)進一步限製(zhì)高(gāo)階模的起(qǐ)振條件
，使輸出(chū)光(guāng)束(shù)的(dí)模場分布更(gēng)加均匀(yún)
。腔鏡曲(qū)率半(bàn)徑的選擇亦(yì)需精確(què)匹配
，以平衡增(zēng)益體(tǐ)積與模(mó)式(shì)體積(jī)之(zhī)間(jiān)的關(guān)係(xì)
，避(bì)免過度聚焦引起的(dí)光(guāng)學損傷
。

 

　　泵浦光(guāng)斑(bān)的空間(jiān)分(fēn)布對染料增(zēng)益區域的熱(rè)透鏡效(xiào)應產(chǎn)生直接影響
。橫向(xiàng)泵浦(pǔ)方式下
，泵浦(pǔ)光(guāng)在激(jī)活(huó)介(jiè)質(zhì)中的吸收(shōu)不均匀(yún)會引(yǐn)發折射率梯(tī)度(dù)
，進而導致(zhì)波(bō)前(qián)畸變(biàn)和發散角(jiǎo)劣(liè)化(huà)
。采用縱向泵浦並配合光(guāng)束整形光(guāng)學係統
，可使(shǐ)泵浦(pǔ)能量在染(rǎn)料溶(róng)液中(zhōng)形(xíng)成近高斯(sī)型(xíng)的增益(yì)分布
，有(yǒu)助(zhù)於激(jī)發基模振蕩(dàng)並改善(shàn)光斑質(zhì)量(liáng)
。染(rǎn)料溶(róng)液的(dí)流動速度與(yǔ)溫(wēn)度控(kòng)製(zhì)同(tóng)樣不可(kě)忽(hū)視
，高(gāo)速循(xún)環可減(jiǎn)小局(jú)部(bù)熱(rè)積累
，抑製熱透鏡(jìng)效(xiào)應對波前的擾動(dòng)
。

 

　　光束發散角(jiǎo)的(dí)後(hòu)續修正需依賴(lài)外(wài)光路(lù)係統
。擴束準直器組能(néng)夠將(jiāng)激光束口(kǒu)徑擴(kuò)大
，根據高斯光(guāng)束傳(chuán)輸理(lǐ)論
，束腰半(bàn)徑增大後(hòu)其(qí)遠(yuǎn)場發(fā)散角(jiǎo)相應(yīng)減(jiǎn)小(xiǎo)
。柱(zhù)麵透鏡(jìng)係(xì)統可(kě)用於校正因(yīn)染料噴流或流動(dòng)池(chí)引(yǐn)入的(dí)像(xiàng)散
，使正交方(fāng)向上的發散角(jiǎo)趨(qū)於一致
。空間(jiān)濾(lǜ)波器利(lì)用針孔與(yǔ)聚(jù)焦透鏡的組合(hé)
，可(kě)有效濾(lǜ)除高階(jiē)空間頻率(shuài)分量
，消除因散(sàn)射(shè)或(huò)衍射(shè)產生(shēng)的(dí)旁瓣(bàn)結(jié)構
，提(tí)升光斑的平滑度(dù)
。

 

　　染料(liào)溶(róng)液(yè)的(dí)濃度(dù)與(yǔ)溶劑性質同(tóng)樣(yàng)影響(xiǎng)光(guāng)束(shù)質量(liáng)
。高濃(nóng)度(dù)溶液(yè)在強(qiáng)泵浦下(xià)易產生激發(fā)態吸(xī)收和(hé)聚集效應
，改變增(zēng)益(yì)分(fēn)布特性
。選(xuǎn)擇(zé)適當的溶(róng)劑並精確控製(zhì)濃度(dù)
，能夠降低自發(fā)輻射(shè)放大對主(zhǔ)光束的(dí)汙染
。在脈衝運轉(zhuǎn)模式下
，超聲速(sù)染料噴(pēn)流形(xíng)成(chéng)的薄膜(mó)厚度需(xū)保持均(jūn)匀
，以避免(miǎn)膜層(céng)幹(gān)涉(shè)引起的光(guāng)束質量(liáng)下降(jiàng)
。

 

　　染料激光(guāng)器(qì)的光斑質量(liáng)與光束發(fā)散角控(kòng)製是一個(gè)涉(shè)及(jí)腔內模(mó)式(shì)選擇(zé)，熱管理(lǐ)，泵浦(pǔ)均匀(yún)性及(jí)外光路(lù)補償的係統工程(chéng)
。通過合理(lǐ)設計諧振腔參數，優化(huà)泵浦耦合(hé)方(fāng)式，采用(yòng)高(gāo)精(jīng)度(dù)循環控溫係(xì)統以及配(pèi)置(zhì)空間濾波與(yǔ)準直(zhí)元件
，可(kě)在(zài)不犧牲調諧(xié)範圍和(hé)輸出(chū)能量(liáng)的(dí)前提(tí)下
，獲(huò)得(dé)接近衍射極限的光(guāng)束(shù)質(zhì)量(liáng)
。這(zhè)些(xiē)技(jì)術的綜(zōng)合(hé)應用使(shǐ)得染(rǎn)料(liào)激光(guāng)器在(zài)需(xū)要高光(guāng)束(shù)質(zhì)量的精密光譜學等領域展現(xiàn)出不(bù)可(kě)替代(dài)的(dí)實用(yòng)價值(zhí)
。