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高功率扩散冷却射频板条CO2激光器由于光束质量好被广泛的应用于工业领域，而光束整形技术是获得高光束质量的关键技术。本文针对高功率射频板条CO2激光器的外光束整形系统进行了细致的理论与实验研究。分析了激光器初始输出光束与整形后光束的传输特性；探讨了空间滤波器对光束整形系统的影响；建立了带有空间滤波器的整形系统失调光束模型；研究了各光学元件失调对整形光束传输特性的影响。文中实验结果与数值模拟结果基本一致，其主要研究内容如下： （1）分析了2kW高功率扩散冷却射频板条CO2激光器离轴负支非稳波导混合腔初始输出光束传输特性。初始光束是光强呈矩形分布的简单象散光束，尺寸为22mm×1.5mm。光束非稳方向的初始宽度大于波导方向初始宽度，非稳方向发散角远小于波导方向发散角。同时，初始输出光束非稳方向带有大量的高空间频率震荡。初始光束非稳方向M2因子为1.6，波导方向M2因子为1.08。 （2）研究了不带空间滤波器的双柱面镜光束整形系统。经过双柱面镜整形系统后，整形光束在两个方向上的光束宽度与发散角都近似相等，但整形光束非稳方向的远场分布依然存在旁瓣，将导致整形光束非稳方向的光束质量比波导方向差。同时，研究了非稳腔参数变化对输出光束远场分布旁瓣能量占光束总能量比值的影响。通过调整非稳腔的参数不能够完全消除输出光束的旁瓣。 （3）针对非稳波导混合腔输出光束非稳方向的旁瓣不能通过调整非稳腔参数消除的问题，研究了能够消除旁瓣并提升光束质量的带空间滤波器的光束整形系统。通过分析空间滤波器宽度对整形光束传输特性的影响，对空间滤波器进行了优化设计。优化设计后的空间滤波器造成的功率损耗为9.5％。初始输出光束经过带空间滤波器光束整形系统后，输出光束由矩形分布的简单象散光束变成圆形的近基模高斯分布的非象散光束，整形光束的旁瓣被空间滤波器消除，光束质量得到了提高。整形光束传输8000mm范围内两个方向的光束半宽非常接近。光束半宽实验结果为7.5mm，整形光束非稳方向M2因子由1.6提升为1.1，波导方向M2因子不变。 （4）针对光束整形系统光学元件在加工，装配和实际工作过程中失调导致整形光束传输特性发生变化的问题。分析了整形系统中各光学元件失调对整形光束传输特性的影响。整形系统中球面聚焦镜在非稳方向失调比其在波导方向对整形光束传输特性有更大的影响；球面聚焦镜向空间滤波器方向移动时，整形光束非稳方向半宽变大，波导方向半宽变小。整形系统中空间滤波器非稳方向横向位移失调对整形光束影响很大；空间滤波器轴向位移小于10mm时，对整形光束影响很小；空间滤波器旋转角度失调对整形光束波导方向相比非稳方向光束有很大的影响，造成波导方向的光强分布有凹陷。 （5）整形系统中柱面镜横向位移失调对整形光束影响很小，只会导致光强分布中心位置发生偏移；柱面镜从空间滤波器向光束传输方向轴向位移，整形光束非稳方向半宽减小，波导方向半宽几乎不变；旋转失调会改变整形光束的光强分布，光束将往一个方向倾斜变形。 论文研究工作对提高射频板条CO2激光器光束质量，满足激光切割具有理论意义与实用性。同时研究工作对固体板条激光器也具有一定的参考意义。