基于波导CO2激光器的光声光谱仪

基于波导CO2激光器的光声光谱仪采用激光谐振腔内置光声池结构、低噪声纵向共振光声池和计算机控制的多谱线多种气体成分测量分析系统。文中详细给出了波导CO2激光器和光声池的设计参数,介绍了多种气体成分同时测量的原理和计算机控制测量软件的设计思想,实验中对有Brewster窗片和无窗片光声池的噪声特性和检测灵敏度极限作了分析比较,实验结果表明,该光谱仪对C2H2和O3的极限检测灵敏度分别达到10^-11和10^-9量级,能够对多种与大气污染和生物气体交换有关的微量气体进行高灵敏度、实时。连续、自动地监测。     

基于泛频CO激光器的微量气体光声光谱仪

泛频(△v=2)CO激光器可以输出2．8～4μm的准连续可调激光，腔内单线最大激光振荡功率可达4W。将纵向共振光声池放入双能级跃迁CO激光器光学谐振腔内，构成了高灵敏度的光声光谱仪。利用该光谱仪对低浓度的甲烷(CH4)气体作了光声测量。由于气体吸收线与CO激光器谱线有较好的重合性，以及较强的腔内激光功率，该系统对CH4气体的极限检测灵敏度达到0．1ppb(10^-10)。     

微机控制的高灵敏度激光光声光谱仪研究

用计算机对基于CO CO2 激光器的光声光谱仪进行自动控制和数据处理 ,使得该光谱仪长时间连续自动测量及对多种气体成分同时测量成为可能 ,并进一步提高了光谱仪的检测灵敏度和长期运行的可靠性。系统性能检测实验结果表明 ,对乙烯气体浓度的检测极限可达到 14× 10 - 1 2 ;系统长期测量精度优于 2 %。利用该系统对苹果和樱桃西红柿果实在有氧、无氧和无氧后乙烯释放量的变化进行了长时间的连续监测     

高灵敏度光声光谱仪及其生物学应用研究

由可调谐CO/CO2激光器、纵向共振光声池、植物样品气体采集系统、计算机控制和数据处理系统组成的高灵敏度光声光谱仪,可对多种与植物气体交换有关的微量气体进行连续自动测量,其中对C2H4气体的检测灵敏度达到2×10-11。利用该系统对O3熏蒸后油桃果实的C2H4产量的变化进行了监测,测量结果显示了该光谱仪用于生物样品检测的优越特性。     

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。     

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.     

射频激励全金属波导CO_2激光器的特性研究

全金属波导激光器具有以下优点:成本低、导热性好、可加工性好,并因采用同种材料构成波导,使波导因受热膨胀所造成的变形减小。据报道,这种器件若批量生产,成本约200美元左右,因而有很大的应用前景。本文提出了一种新型二电极射频激励全金属波导CO_2激光器结构,并研究了其输出特性。     

三列阵射频波导CO_2激光器的远场特性研究

本文从理论上分析了列阵射频波导CO_2激光器的输出远场特性,进行了实验验证,测得了远场光场分布及束散等参数,理论与实验基本相符。     

CO2激光直写制作聚酰亚胺多模波导技术的研究

为了研究适合制作大面积波导的CO2激光直写制作聚酰亚胺多模波导技术,采用理论模拟和工艺研究的方法,通过建立激光加工模型,得到了激光扫描线的温度分布与加工参量的关系,提出了增加波导侧面陡直性的方法;通过对实验结果的分析,研究了加工参量对波导材料性能、波导结构和表面粗糙度的影响。结果表明,控制激光功率密度、直写速率和光阑位置可以控制波导的宽度、侧面陡直性和表面粗糙度。     

双通道共电极双波长高同步射频波导CO2激光器

研制了双通道、双波长共电极的射频波导CO2激光器,激光器采用双通道共电极结构,每一通道用光栅选频输出,可用压电陶瓷(PZT)控制激光腔长,以调节激光频率以及脉冲激光建立时间。两个通道同时获得了不同波长的脉冲激光输出,通过调节PZT上的电压使双通道输出脉冲激光达到同步,激光器不仅结构紧凑、体积小,而且具有很高的脉冲同步几率。     

混合气体成分光声光谱分析的非线性拟合法

采用激光腔内光声光谱技术分析微量气体含量，通过Levenberg-Marquardt拟合方法处理实验数据，有效地消除了混合气体中CO2气体对其他气体浓度检测结果的影响。利用该光谱信仪，分别对摩托车尾气和富士苹果释放的C2H4和CO2气体浓度进行了测量，结果证明了非线性拟合分析方法的有效性。     

新型偏振式CO2波导激光器

为了简化偏振式CO2波导激光器的结构与制造工艺,提出了一种具有新型起偏装置的偏振式CO2波导激光器.该起偏装置就是一矩形波导型阴极.利用位于放电波导口处的矩形波导型阴极对腔内光束的特殊作用,使得只有某一偏振方向的光束才能在光腔内形成稳定的振荡,从而输出稳定的偏振光.从理论上分析了该器件的起偏机理,并通过实验测定了该器件的偏振度指标.该新型器件具有结构与工艺简单、价格低廉等特点,其输出光的线偏振度大于98%.     

封离型可调谐氮化硼陶瓷波导CO_2激光器

氮化硼(BN)陶瓷具有热膨胀系数小、导热系数高、无毒易加工等优点。是一种较理想的波导材料。但它却存在着真空密封性差、吸水缺点，严重地影响了器件的寿命。所以多年来，     

矩形波导CO2激光器光栅安装角偏差损耗

稳频调谐矩形波导CO2激光器中采用光栅选支,要求光栅具有精确的安装角度,以避免损耗过大或出现跳支现象。研究了安装角的偏差带来的损耗与偏差角之间的关系。介绍了一种基于三角法并使用铅垂线校准光栅安装角度的方法。计算表明,用该方法安装光栅具有较高的精确度,其安装误差角造成的损耗非常小,而且振荡支线稳定。     

基于半导体激光吸收谱的在线CO和CO2浓度同时测量技术

优选了中心频率分别为6338.5895cm-1和6337.99cm-1的CO和CO2吸收谱线,使用一个激光器扫描经过该对谱线,在搭建的实验系统上实现了对CO和CO2的同时测量,实验结果表明,基于半导体激光吸收谱(DLAS)的CO和CO2检测下限分别为3σ=0.042%和3σ=0.022%,CO和CO2的线性相关系数分别为0.9999和0.9996,CO和CO2相互间干扰小于1%。现场测量结果表明,该技术能够较好地满足工业过程、机动车尾气和环保等的CO和CO2浓度同时测量的需要。