波导型CO_2激光器

波导气体激光器首先是由Marcatili和Schmeltzer于1964年提出的.他们计算了在空心电介质和金属波导中光频波的传播特性,由于它的低损耗性提出了作成气体波导激光器的可能.此后,由Steffen和Kneubuhi,以及Smith等人得到了证实.先后制成了波导型ICN亚毫米波激光器以及波导型He-Ne、CO_2、CO等气体激光器.由于它具有较宽的增益带宽及小型化等特点,引起了人们的注意.尤其是波导型CO_2激光器,国外已制成了纵向激励横向激励等不同形式的圆孔或方孔波导激光器.这里对波导型CO_2激光器的特点、结构、损耗作一简述.     

资料简介索引

一、气体激光器5001 在某些应用中CO_2激光器的频率稳定性Frequency stabilization of CO_2 laser in someapplications, Charles Freed, SPIE Vol. 335, PP.59-68 (1982).本文评述了林肯实验室的稳频技术和某些应用。[戎]5002 横向射频波导CO_2激光器放电均匀性改进Improved discharge uniformity for transverseradio frequency waveguide CO_2 laser, G. A. Gri-fith, SPIE Vol, 335, pp. 69-71 (1982).横向射频激励波导激光器存在一种不希望的不均匀气体放电,它与光波导的电气传输线特性有关。当用周期性电感分流时,可以修正电压驻波比,对电气长度超过2/3λ、频率200MHz的激光器,其激光器效率增加4倍。当激光效率为10％时,峰值输出功     

频率可调CO_2波导激光器

频率可调CO_2波导激光器是一种高增益可调谐激光器,在激光通讯、光雷达、污染探测以及光谱学等应用方面十分引人注目,因此近几年来发展较快。 一般低气压CO_2激光器的调谐范围受到CO_2激光跃迂的多普勒宽度(约为53兆赫的限制,自1964年美国贝尔电话实验室的Marcatili和Schmeltger提出空心介质波导激光器的设想以及由Smith于1971年首先制成He—Ne波导激光器以来,人们采用减小放电管直径,增大气体压强,使激光器的谱线压力展宽,制成了高气压可调谐CO_2波导激光器。获得了千     

封离型CO_2波导激光器

本文报导密封CO_2波导激光器的结构设计、制造及其性能.器件放电长为12.5厘米,由四块BeO陶瓷板贴成1.5毫米方孔而成,腔长为15厘米.最大输出功率1瓦,在150托气压下,用两只波导激光器进行光外差测量,测得在一条谱线上(P_(20))调谐宽度为500兆赫.     

微波激励板条形波导CO_2激光器的设计

本文提出用微波激励板条形波导CO_2激光器,以期在远场实现同相锁定相干输出。文中首先对微波波导谐振腔进行设计计算;第二部分对如何得到同相锁定相干输出的板条形CO_2光波导进行设计计算;最后给出输出光束特性的预测。     

以空气为气源的TEA CO_2激光器

CO_2激光器转换效率高,输出功率大,是目前国内外生产和应用较多的激光器之一.但是,由于CO_2在电子、离子或短波长光子碰撞下的分解,致使工作气体的成分变坏,严重地影响了CO_2激光器气体的使用寿命.为了解决这一问题,一般国际上出售的TEA CO_2激光器,都要配备上可供换气用的气体钢瓶等设备.我们做了一种以空气为气源通过构造简单半封闭的高温石墨炉,使空气转换成工作气体的TEA CO_2激光器.众所周知,空气的主要成份是N_2、O_2和水蒸气以及少量的CO_2与隋性气体等.如果我们把空气通过高温碳层,空气中的O_2就与C发生如下的化学反     

BN陶瓷波导CO_2激光器的研究

报导了利用国产氮化硼陶瓷研制的两种波导 CO_2激光器:圆孔波导 CO_2激光器(尺寸Φ1.6×100mm)输出功率700毫瓦和方孔波导 CO_2,激光器(尺寸是1.5×1.5×150mm~3)输出功率是1.5瓦。BN 陶瓷具有热传导性好和热膨胀系数极低的优点。     

新到书刊

本届会议于1980年10月6～10日在西德W(?)rzburg召开。有18个国家的代表出席这次会议。会议录收录二百多篇论文的详细摘要(每篇长二页)。其内容包括:光谱技术;毫米波和亚毫米波器件(如探测器、混频器);红外和毫米波光谱学的应用(如等离子体诊断,天文学)以及激光器等。部份论文的题目如下:1.77K锑化铟探测器2.用连续波导CO_2激光器光泵浦远红外激光器3.用连续波导CO_2激光泵浦亚毫米波分子激光器     

一种改良的波导CO_2激光器

本文介绍了一种改良的波导CO_2激光器。这种激光器采用了热管导热技术,解决了空心介质波导散热面积小致使工作气体温度较高的困难。又采用了分布催化技术并根据泊肖叶气体流动公式,改进了激光器的结     

CO_2波导激光器的最佳化

计算了内腔封离型CO_2波导激光器的EH_11波导模的传输和耦合损耗,设计并制造了内腔封离型CO_2波导激光器.器件的最高输出功率为3.57W,单位激活长度和体积的输出功率分别为0.27W/cm、17.3W/cm~3.     

横向高频激发紧凑精密的CO2波导激光器

本文介绍一种装有横向激发电极的新型波导激光器。高频激发不仅能使尺寸减小，装置简化，而且与直流放电相比，功率特性还会得到改善。连续横向髙频激发CO2激光器有十分良好的放电特性。     

内腔式复合波导起偏CO_2激光器的研究

本文提出用空心介质圆形波导和金属平板波导组成复合波导,对波导 CO_2激光进行内腔式起偏,这类小功率偏振 CO_2激光器偏振度优于98%,功率稳定性大于95%,基模输出7～9瓦。     

内腔式波导CO_2激光器的增益、饱和强度及内部损耗的测量和研究

本文提出了一个测量波导CO_2激光器内部参数的新方法,即用一个F-P干涉仪代替激光器的输出镜,测量出对应于不同透过率的激光器的输出功率,运用Rigrod的公式及最小二乘法可算出它的内部参数。 方法的优点是:测量条件与真实内腔式波导CO_2激光器很接近,可同时测量小信号增益,饱和强度及内部损耗等三个参数。     

光电流稳频复合腔调谐CO_2波导激光器的研究

研究了CO_2波导激光器光电流效应及光电流稳频、复合腔调频的CO_2波导激光器系统。获得60条谱线连续分立输出。单线最大输出功率为8W,长时间稳定度优于1％。     

波导CO_3激光器运转状态的判定

研究了封离型 CO_2激光器运转状态与腔结构参量的依赖关系。表明,对于激光器工作状态的判别,腔菲涅耳数 N 的量值比参量λ/α更具有直观性和定量性,并指出,N 小于或近于1的激光器都是工作于典型的波导激光器状态。实验给出的结果,对波导 CO_2激光器的设计具有指导意义。     

矩形波导CO_2激光器谐振腔耦合效率研究

为了实现波导CO_2激光调Q脉冲输出,需要搭建半外腔激光器以在谐振腔内插入Q开关。实验研究了波导纵横比m=2的半外腔矩形波导CO_2激光器的输出功率与谐振腔光学结构参数之间的关系,对比了平面反射镜紧贴波导口激光器的输出功率,得到谐振腔模式耦合进入波导口的损耗与谐振腔全反镜曲率半径R以及全反射镜至波导口的距离d的关系。基于菲涅耳衍射积分理论,采用变步长辛普森算法理论计算了m=2的矩形波导谐振腔耦合效率与R、d之间的关系。基于实验及理论结果,得到了适合高纵横比矩形波导CO_2激光器半外腔搭建的两个耦合效率较高的谐振腔光学及结构参数:d=10mm、d=R的位置,并且R越大这两个位置对应的耦合效率越高。     

BN陶瓷波导CO_2激光器的研制

波导CO_2激光器体积小,效率高,在许多方面均得到广泛应用。尤其是外差式激光雷达中,需要调谐范围宽、稳定性高的激光器件,BN陶瓷CO_2波导激光器可显示出突出的优点。我们首次实现了以国产氮化硼为材料的波导CO_2激光器的运转。氮化硼的优点是:介电性能好;导热系数高;机械加工性能好;无毒,宜于加工;线胀系数小(1×10~(-6)/℃),约是BeO与Al_2O_3线胀系数的1/6,这有利于提高输出稳定性和频率稳定性,在没有调谐元件控制情况下,可稳定在预定的振-转能级上运转。我们研制了两种器件,一种是方波导,波导孔为1.5×     

内腔式CO_2激光器输出支线的研究

根据波导激光器理论分析了φ=3～6 mm、N～1的一类内脏式CO_2激光器输出支线的各种特点以及支线跳变现象.结果表明这是波导模的传输损耗d_(11)参予支线竞争的结果.     

输出功率50mW的甲醇70.5μm光泵远红外激光器

我们研制了一台作为远红外区过渡振荡器的甲醇70.5μm光泵远红外激光器。泵浦源是一台封离运转的CW CO_2激光器,对9P(34)的输出功率为28W,在一般使用时约为22～25W。远红外激光谐振腔由一内径38mm,长1.2m的玻璃介质空心圆波导和两块铝制平面反射镜组成。反射镜中心各有一直径2mm和6mm的小孔,分别作为输入和输出耦合孔。在9P(34)CO_2泵浦功率为22W时,     

GaAs激光器激发带球面透镜圆柱套层光波导纤维的调整误差分析

本文分析了调整误差对GaAs激光器激发带球面透镜圆柱套层光波导纤维的影响,结果是横向偏差的影响比轴向偏差大得多,这使得基模激发效率的下降速率略快于指数函数.