磁约束放电激励对N2激光输出特性的影响

对磁约束放电激励技术在N2激光器上的应用进行了实验研究。结果显示,横向磁场的引入可以大大提高N2激光的输出,扩展工作气压范围,提高最佳工作气压值。     

高声速（100）择优取向AIN薄膜的制备和性能研究

采用射频磁控溅射法,通过改变工艺参数在n型（100）Si片上制备了表面粗糙度小、以（100）面择优取向的AlN薄膜。研究了高温退火、N2结尾等工艺对AIN薄膜择优取向的影响。结果表明,增大工作气压有利于薄膜（100）面择优取向,但是随着工作气压升高薄膜沉积不均匀,通过退火可以减少这种缺陷;N2-Ar比低有利于（100）...     

直流放电辅助脉冲激光沉积Si基GaN薄膜的结构特征

采用直流放电辅助脉冲激光沉积技术,在Si(111)衬底上生长了Ga N薄膜.XRD、AFM、PL 和Hall测量的结果表明在2～2 0 Pa沉积气压范围内,提高沉积气压有利提高Ga N薄膜的结晶质量;在15 0～2 2 0 m J/ Pluse入射激光脉冲强度范围内,随着入射激光脉冲强度的提高,Ga N薄膜表面结构得到改善.研究发现,在70 0℃衬底温度、2 0 Pa的沉积气压和2 2 0 m J/ Pluse的入射激光脉冲强度的优化工艺条件下,所沉积生长的Ga N薄膜具有良好的结构质量和光电性能.     

直流磁控溅射工艺条件对TiN薄膜晶面取向及化学计量比的影响

最近的研究表明,TiN薄膜除了具有优良的化学稳定性和力学性能外,如果把它涂在显示器件上,TiN薄膜还具有良好的减反和抗静电性能.由于TiN薄膜的晶面取向和化学计量比影响它的面电阻,从而影响它的减反和抗静电性能.本文用直流磁控溅射法,通过改变基片温度、溅射总气压及氮气与氩气的比例,在玻璃基片上制备了一系列TiN薄膜试样.利用射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对试样的晶面取向和化学计量比进行了研究.XRD的结果显示,在其它条件不变的情况下,随着基片温度的升高,TiN薄膜的(200)晶面与(111)晶面衍射强度的比值(R)升高,当基片温度大于330°C时,R值超过1;当N2与Ar的比例不变,增加溅射总气压时,R值逐渐增大,在总气压接近1.0 Pa时,R值接近1;当固定溅射总气压,加大溅射气体中N2的比例时,R值随N2比例的增加先增大,然后有所下降,当N2的比例大于10%后,R值几乎不再随N2比例的增加而变化.XPS的结果表明,所有试样的N与Ti的原子比均大于1;基片的温度对N/Ti原子比的影响不大,改变溅射气体中N2的比例可明显改变N/Ti的比值,当N2的比例在10%左右时,N/Ti的比值达1.3.(PH10)     

光转移42大气压N2O激光器

描述了一种利用光泵浦和谐振能量转移的结合对分子气体混合物的强激励技术。以N2O-CO2混合物作为例子,在总气压高达42大气压下,获得了N2O 10.5微米和10.8微米的激射作用。     

缓冲气体对超辐射光抽运远红外激光器的影响

以NH3作为远红外激光的工作气体 ,以N2 作为缓冲气体 ,对加入缓冲气体前后的小型超辐射光抽运远红外激光器作理论比较研究。基于缓冲气体作用机理模型 ,计算出激光工作物质的综合弛豫时间 ;通过解半经典的密度矩阵方程 ,计算出远红外激光输出的频谱特性和工作气压。计算表明 ,加入缓冲气体后 ,远红外激光的输出得到提高 ;存在一个最佳混合气体比例 ,在这一比例下远红外激光输出达到最大 ;加入缓冲气体后 ,最佳工作气压比加入缓冲气体前获得提高。     

铝-RIE刻蚀工艺

干法刻铝中 ,BCl3添加 Cl2 、CHCl3和 N2 ,可改变 Al的刻蚀速率、Al对 Si O2 和胶的选择性、线宽和胶膜质量 ,其中 Cl2 流量影响最大。此外 ,本文还给出 RF功率和气压的影响。采用适当的气体组合、不太高的功率和不太低的气压 (BCl3∶ Cl2 ∶ CHCl3∶ N2 =70 sccm∶ 1 5 sccm∶ 1 0 sccm∶ 0～ 5 0 sccm,2 0 0 m Torr,2 0 0 W)可以实现细线条 (0 .6μm) Al的刻蚀。     

室温下脉冲激光沉积制备高取向度AlN薄膜

用脉冲激光沉积(PLD)方法,在p-Si(100)衬底上、室温下和不同N2氛围中制备了高度取向的AlN薄膜,并利用X射线衍射(XRD)仪、傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪和扫描电子显微镜(SEM)对样品的特征进行了研究.结果表明,在从5×10-6～5.0 Pa的N2气压范围内,制备的薄膜都呈现h＜100＞晶向,并且随着气压的升高,样品的结晶度有明显的提高.另外,随着N2浓度的增大,Al-N键的结合度增强,AlN晶粒的尺寸增大,在样品表面出现杂散晶粒,薄膜的粗糙度增大.     

二千瓦级横向电激励CO_2连续激光器

我们研制的HGL-81型CO_2激光器输出功率达2千瓦以上,连续工作时间2小时以上,输出功率稳定度小于±5％,电光转换效率大于11％。 HGL-81型CO_2激光器采用的总体技术方案是工作气体快速流动,横向电激励、高气压、多针-板自持放电。工作气压范围为50～300托。提高工作气压的好处是:激光输出功率随气压增加而增加,有利于长时间、全封闭稳定工作,工作过程中不需要补充新鲜气体,纵模稳定;气体质量流量大,气体温度低等。提高工作气压带来的主要问题是辉光放电的不稳定性。我们采用多针-板放电结构较好地解决了这个问题。     

长脉冲TE CO2激光器的调谐特性

采用光栅谐振腔,对基于Pulser/Sustainer 技术的紫外预电离长脉冲TE CO2激光器的调谐特性进行了实验研究。在增益体积为1.17 L,激光混合气体比CO2:N2:He＝1:5:19的条件下,比较了刻槽密度分别为80 、120 、150 line/mm的光栅在不同工作气压和激励电路条件下的激光器调谐特性,其中, 120 line/mm的光栅谐振腔可以输出75条激光谱线,4条主要谱线（9R(20)、 9P(20)、 10R(20) 、10P(20)）输出能量与采用全反铜镜的非调谐谐振腔激光器输出能量相当。深入实验研究了120 line/mm光栅谐振腔激励电路和工作气压对长脉冲TE CO2激光器调谐特性的影响。     

N_2激光器的紫外光预电离

1965年第一台横向N_2激光器问世以来,出现了很多横向放电的激光器,其中大多数是Blumlein型或类似Blumlein型.现已实现纯N_2在大气压或更高气压情况下的工作,一般采用电极间隙窄到几个毫米或刀口电极,放电体积较小.为了得到大体积中的快速稳定的横向放电和提高转换效率,发展了各种预电离技术.最近几年国内曾陆续报导了电晕预电离在N_2激光器中的使用情况,我们的实验观察了紫外光预电离对N_2激光输出的影响.     

Re-investigation of optically pumped hydrazine far-infrared laser around 11 /spl mu/m from the 10HP and 10P bands of a pulsed CO/sub 2/ laser: new lines and assignments

A high-peak-power (several hundreds of watts) pulsed CO/sub 2/ laser, recently developed in our laboratory, has been used for exciting optically pumped far-infrared laser transitions of N/sub 2/H/sub 4/. A systematic search for N/sub 2/H/sub 4/ absorption coincidences with 10P and 10HP CO/sub 2/ laser emissions has led to the observation of 27 new far-infrared laser lines, excited by 18 different absorption transitions. All of these new lines have been characterized in wavelength, offset, relative polarization, optimum operation pressure and intensity. Using the LaseRitz program, ten of these lines were assigned, corresponding to five laser systems. For other two laser systems possible J and K quantum numbers of the energy levels involved in the laser transitions were given.     

太赫兹连续波DCN激光器的实验研究

介绍了运行在1.54THz(195μm)和1.58THz(190μm)的波导型辉光放电激励的大功率连续波DCN激光器的开发和研制工作.该激光器的谐振腔长3.4m,放电长度3m,谐振腔由耐热玻璃制成,直径54mm.谐振腔一端为平面反射镜,一端为金属栅网.工作气体为N2,CD4和He(或D2)的混合气体,在1.54THz的连续激光输出功率大于0.2W.实验中对放电电流、激光管温度、气压等参数进行了优化,研究了EH11模DCN激光在自由空间的传输特性.研究表明,利用新的N2,CD4和D2混合气体的太赫兹DCN激光器可以得到稳定连续的高功率放电.光束传输远场满足高斯分布(z>4m),对各种参数进行优化后,190μm和195μm窗口处输出EH11模功率分别为0.15W和0.16W,可以满足超导托卡马克连续运行的干涉测量的需要.     

圆筒结构千瓦横流CO_2激光器

本文报道一台圆柱形结构横流CO_2激光器及其运转特性.圆筒长度1.45m,直径0.45m,已获得大于1kW的输出功率.     

轴快流CO2激光器循环工作气体参数控制系统设计

本文介绍了一种适用于CO2激光器的气体循环控制系统。该系统所采用的可编程序控制方法和系统结构不仅能够精确地控制激光器的工作气压,而且可以根据激光器不同的工作状态和功率输出,选择不同的混合气分比和换气量。系统所有的参数不仅可以预先设定,也可在激光器运行中方便地进行改变。     

缓冲气体对碱金属蒸汽激光器工作特性的影响

基于端面泵浦碱金属蒸汽激光器的速率方程模型,研究了碱金属蒸汽激光器在不同缓冲气体环境中的工作特性。通过优化输出镜反射率、气体压强等参量,获得了激光器在不同缓冲气体中的输出功率随温度的变化曲线。结果表明:有烃DPAL中,最佳输出功率和运行温度随能级混合速率的增大而分别增大和减小,而且激光器在不同烃类气体下的最佳工作状态可用准二能级工作曲线描述;无烃DPAL中,氦气同位素3He可以大幅减小激光器的氦气压强,而且能够提高Rb-DPAL的输出功率,但是K-DPAL在3He中的输出功率略低。模拟结果与已报道的实验现象有较好的符合,可为实验研究提供理论指导。     

The N2+waveguide laser experiment and theory

The operation of an N+2ion waveguide laser (4278 Å) excited by charge transfer from He+2created in a capacitively coupled self-sustained discharge is described. In addition, the results of an experimental diagnostic program and a computer modeling program, conducted to explain the general operations of the discharge pumped He-N2system, are presented. The results of this program indicate upper laser level electron quenching and lower level pumping may be seriously limiting the achievable laser efficiency of this system. During the course of this study, it was found necessary to measure the pressure broadening coefficient of the N+2(B) rightarrowN+2(X) emission" by He. The value of this coefficient was found to be 3.5 MHz/torr ± 0.7 MHz.     

法布里-珀罗腔在可调谐CO_2激光器中的应用

锐度较高的法布里-珀罗腔可以用来选择CO_2激光谱线,锐度较低的法布里-珀罗腔可以用来扩展可调谐CO_2激光器的谱线范围,并提高它的输出功率。本文分析了NaCl法布里-珀罗窗与管轴垂直使用的可调谐CO_2激光器的运转特性。     

Two-photon transitions in optically pumped submillimeter lasers

The emission frequency of an amplified spontaneous emission (ASE), optically pumped submillimeter (SMM) laser has been studied as a function of laser gas pressure for several different gases and SMM laser lines. For off resonant pumping, Fabry-Perot interfetometer scans indicate a shift in emission frequency between high- and low-pressure laser operation. In high-pressure operation, emission occurs via a Raman type, two-photon process with some additional frequency offset due to the ac Stark effect. The Raman process is favored by its higher quantum efficiency over a two-step process involving single-photon transitions at the pump and SMM wavelengths. In low-pressure operation, the SMM laser emission is found to be delayed in time with respect to the pump pulse. The Raman process thus cannot occur and the two-step process is favored. This results in a shift in the SMM laser emission frequency from the Raman line to the line center frequency of the SMM laser transition. The Raman emission gain bandwidth appears to be broadened by the CO2pump laser bandwidth.