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龙图腾网获悉中国科学院理化技术研究所申请的专利厄米-高斯激光束产生装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116247496B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111486202.8，技术领域涉及：H01S3/0804；该发明授权厄米-高斯激光束产生装置是由杨晶;李雪鹏;杨天利;王小军;彭钦军设计研发完成，并于2021-12-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本厄米-高斯激光束产生装置在说明书摘要公布了：本申请公开了一种厄米‑高斯激光束产生装置，特别是一种高纯度的一维厄米‑高斯激光束产生装置，包括：激光增益模块，谐振腔的腔镜元件，激光腔内模式选择元件和激光模式探测模块。激光增益模块用于实现稳定的激光增益；谐振腔的腔镜选取适合的输出耦合率以配合激光增益模块实现高效的激光输出；激光腔内模式选择元件沿两个方向对激光谐振腔内的横向模式进行选择；激光模式探测模块用于观察输出光斑包络，并根据观察结果调节谐振腔腔镜的角度以引入谐振腔的失谐量，同时调整激光模式选择元件的位置，实现对不同阶数腔内模式的损耗的差异化控制，保证了不同阶数一维高阶厄米‑高斯激光束的高纯度输出。

本发明授权厄米-高斯激光束产生装置在权利要求书中公布了：1.一种厄米-高斯激光束产生装置，其特征在于，包括：激光增益模块1，谐振腔的腔镜元件2，激光腔内模式选择元件3和激光模式探测模块4； 所述激光增益模块1用于实现稳定的激光增益； 所述谐振腔的腔镜元件2选取合适的曲率半径和输出耦合率，以配合激光增益模块1实现高效的激光输出； 所述激光腔内模式选择元件3沿两个方向对激光谐振腔内的横向模式进行选择，以使沿一个方向实现HG0,0基横模输出，另一个方向输出HG0,n横模输出； 所述激光模式探测模块4用于观察输出光斑包络，并根据观察结果调节腔镜的角度引入了谐振腔的失谐量，同时调整激光模式选择元件3的位置，直至高纯度的厄米-高斯激光模式出现； 所述谐振腔的腔镜元件2与激光腔内模式选择元件3实现了对不同阶数腔内模式的损耗的差异化控制，进而保证了不同阶数一维高阶厄米-高斯激光束的高纯度输出； 所述激光增益模块1，包括泵浦激光及耦合子模块1-a，增益介质1-b，和热管理模块1-c；泵浦激光及耦合子模块1-a用于实现对增益介质1-b的泵浦，在热管理模块1-c的作用下实现长期稳定的激光输出，其中增益介质1-b的宽高比不低于1:5；增益介质1-b采用非对称横向截面设计，沿一个方向通过自限模作用实现基模输出； 所述谐振腔的腔镜元件2，包括后腔镜2-a和输出耦合镜2-b；所述谐振腔的腔镜间的距离和所述后腔镜2-a的曲率半径由光束传输矩阵确定，输出耦合镜2-b可根据所选激光的增益特性，选取不同的输出耦合率，以实现高效的激光输出； 所述激光模式选择元件3，为尺寸和位置可调的条形限模光阑；所述激光模式选择元件3沿增益介质1-b的宽度和高度方向进行限模，调整限模光阑尺寸，使输出模式的模体积得到控制； 激光模式选择元件3的尺寸根据自再现的光束传输矩阵计算出的光阑处基模尺寸和所需高阶厄米-高斯模式与基模的理论模尺寸比值计算得到，该理论模尺寸比值通过厄米-高斯模式的归一化强度分布获得； 所述厄米-高斯模式的理论归一化强度分布由以下公式确定： 其中，：为厄米-高斯激光的理论复振幅分布： 其中，Cmn：为归一化系数；k：为波数；zR：为模的瑞利长度；z：为光束从z=0处为起点的传播距离；wz：为平面z处的束腰；Hmx和Hnx：分别为m，n阶的厄米多项式； 所述激光模式选择元件3其光阑通光的尺寸Lx，Ly可调整，需保证沿一个方向，如x方向的基横模输出，即HG0,0模，而另一个方向通过光阑Ly选择模体积，且对应的尺寸为对应输出的HG0,n模阶数n,尺寸范围如下： 其中，光阑长宽比Lx:Ly可从1:1改变到1:20，=1.2~1.5，=1.1~1.5；：为高阶厄米-高斯模式与基模的理论模尺寸比值；：为根据自再现的光束传输矩阵计算出的光阑处基模尺寸； 所述激光模式探测模块4，包括激光衰减元件和用于观察光斑的元件，观察元件是相机、相纸或光敏探片； 所述激光增益模块1的泵浦功率，所述输出耦合镜2-b的俯仰、摇摆角度和所述激光模式选择元件3的位置均可调节，使谐振腔在阈值附近出光； 所述激光模式探测模块4用于观察输出光斑包络及对比度，并根据观察结果调节输出耦合镜2-b的俯仰角度和激光模式选择元件3的位置，直至高纯度的激光模式选择元件3限制的最高阶厄米-高斯模式出现； 所述输出耦合镜2-b的俯仰角度的调整引入了谐振腔的失谐量，对不同阶数的腔内模式损耗进行了差异化控制，以输出不同阶数的高纯度一维高阶厄米-高斯激光束； 所述高纯度是指通过该装置获得的一维高阶厄米-高斯激光束与对应阶数厄米-高斯激光的理论归一化强度分布进行相关运算，相关系数不低于0.8； 所述相关系数由以下公式确定： 其中，：为通过该装置获得的一维高阶厄米-高斯激光束沿高阶模方向离散为N个位置后每个位置的光强；：为对应阶数厄米-高斯激光沿高阶模方向离散为N个位置后每个位置的理论归一化光强。

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