印刷电路板预电离TEA CO2激光器的阴极表面预电离研究

弧光放电不利于TEA CO2激光器输出高功率激光,通常采用预电离技术来获得主电极间的均匀辉光放电。印刷电路板预电离较其他紫外光预电离方式具有更好的预电离强度和预电离均匀性的结合,有利于产生高重复频率和高平均功率的脉冲激光。本文研究了印刷电路板预电离TEA CO2激光器中有、无紫外光体积光电离的两种不同预电离结构形式,主放电均匀性实验表明,在无紫外光体积光电离的情况下,也可以获得放电均匀性很好的大体积主放电。这说明在印刷电路板预电离中起主导作用的是阴极表面的预电离效应。本研究结果对探讨TEA CO2激光器的预电离放电机理具有参考价值。     

弧光放电对双脉冲TEA CO_2激光器输出能量稳定性的影响

介绍双放电预电离结构双脉冲 TEA CO_2激光器中弧光放电对激光器输出能量稳定性的影响。结果表明,只要预电离结构选择合理,就能有效地抑制弧光放电,从而能够提高双脉冲激光器输出的稳定性。     

10兆瓦脉冲大功率CO_2激光系统及运转特性

我们曾研究了紫外光预电离的TEA激光器,主动锁模TEACO_2激光器,大口径TEACO_2激光器和冷阴极电子束控制放电的CO_2激光器,在此基础上利用它们作为组件建立了一台10兆瓦级的脉冲大功率CO_2激光系统.     

高单脉冲能量重复频率TEA CO2激光器

为了满足激光推进、光电对抗等应用领域的需要,研制了一台高单脉冲能量高重复频率新型TEA CO2激光器。采用紫外(UV)预电离双路Ernst石墨电极串并联放电结构、超薄水冷不变形镜折叠腔、双回路直冷式封闭循环流动系统和高压大电流快脉冲开关电源等技术,解决了高功率高压电容充电、高气压大体积均匀辉光放电、高气压高速均匀流场、激光谐振腔和高脉冲能量、高重复频率脉冲激光输出等技术难题。成功研制了一台最大脉冲激光能量92 J,重复频率35 Hz,激光输出发散角1.4 mrad,脉冲能量稳定性0.8％,平均功率大于3000 W的脉冲激光器。     

新型脉冲CO_2激光器参数的测量

采用预电离脉冲群开关技术 ,在一具有独特电极结构的横流CO2 激光器上实现了高功率脉冲激光输出。详细介绍了从预电离到主放电 ,最终到激光输出的整个过程中 ,对电压、电流波形及光波形各参数的测量方法 ,并进行了简要分析 ;提出一种利用光的偏振特性对光进行衰减 ,测量光的方法。     

脉冲预电离非自持纵向放电CO2激光器

研究了脉冲预电离的非自持纵向放电CO2激光器。采用了一种新颖的螺旋形横向脉冲预电离结构。激光器的主放电和输出功率由外加的预电离脉冲控制,可省去限流电阻。最大电光转换效率达19%。     

采用独特的预电离脉冲群开关技术实现高平均功率重复脉冲CO2激光输出

利用脉冲预电离横流CO2激光器独特的电极结构,采用脉冲群开关技术,首次实现了5 kW量级脉冲激光输出.其电极为脉冲预电离管-条电极,具有密封性好、结构简单、注入功率大以及造价低廉等优点.脉冲群预电离开关技术实现高平均功率脉冲输出的优点在于:采用仅仅几百瓦平均功率的脉冲电源来控制几十千瓦乃至更大的直流注入功率,达到高功率脉冲CO2激光输出.这种方法大大降低了电源成本以及技术上制作的复杂性.(OC6)     

脉冲预电离纵向脉冲放电CO2激光器

提出了一种横向脉冲预电离小型扩散冷却纵向脉冲放电CO2激光器。在内径7.5mm、放电长度50cm的放电区实现了脉冲能量15mJ、脉冲峰值功率375W的激光输出。脉冲重复频率56Hz。预电离电极结构设计成螺旋状,改善了激光的光束质量。     

紫外预电离TE(A)CO2激光器自持辉光放电的阻抗计算

提供了一个理论计算紫外预电离TE（A）CO2激光器自持辉光放电的放电阻抗的方法,并以脉冲形成网络（PPN）放电TE（A）CO2激光器粉列,计算了其自持辉光放电“准稳态”阶段的放电阻抗随激光混合气气压的变化情况。     

TEACO2激光器比脉冲输出能量与预电离电子密度间的关系

本文从TEA CO_2激光器高压强脉冲辉光放电的简化放电模型出发,借助于放电形成时间,建立了TEA CO_2激光器输出的比脉冲能量与预电离电子密度间的关系式。依据前人的实验条件进行了具体计算,所得结果和前人的实验数据基本一致。     

新型高重复频率脉冲CO2 激光器

报道了一种新型高重复频率的脉冲CO2激光器。该型激光器结构紧凑,激光器外型尺寸为300 mm300 mm300 mm,工作气体放电增益体积为12103mm3,谐振腔的长度为310 mm。为了获得大体积均匀稳定的气体放电,激光器采用了紫外电晕预电离方式。在激光器自由运转时,单脉冲激光的输出能量达到15 mJ,输出脉冲的半高全宽为70 ns。激光器采用紧凑型高速涡轮增压风机,在一个大气压的条件下,气流循环速度超过100 m/s,激光脉冲重复频率为1.5 kHz,采用大体积强迫冷却和气体主动置换技术,可以获得较长时间激光稳定输出。在已有的实验基础上,采用光栅调谐,可快速准确地实现高重复频率脉冲CO2激光器的谱线选支输出。     

高功率TEA CO2激光器脉冲激励电源的研制

基于脉冲激励电源技术水平是高功率TEA CO2激光器研制中的关键环节,提出了氢闸流管作为电源开关元件的、选用非稳激光腔结构的设计思路。详细阐述了高压充电部分、高压稳压部分、脉冲放电部分三个方面的电路设计方案。     

高功率高重频TEA CO_2激光器均匀场放电电极设计

介绍了在高功率、高重频TEACO2激光器上应用的修整改型Chang氏电极的结构形状。对修整改型的Chang氏电极在垂直放电方向上有较好的均匀性、电极的曲面、电极表面电场强度分布、主放电极辉光放电和放电区域均匀放电做了必要的论述。通过电极型面及结构的基本放电参数与输出特性的实验,并结合在大功率、高重频、高脉冲能量和高速气体循环特点下的TEACO2激光器,说明选择修整改型后的Chang氏电极更为适宜。     

小型化高能输出TEA CO2激光器的实验研究

报道了一种小型高能输出横向激励大气压(TEA)CO2激光器.该激光器的主放电电极锆青铜材料制作,采取紧凑式Ernst电极,加大电极间距,增大了激活区体积.使用火花阵列预电离方式,有利于主放电均匀、稳定,且不易产生弧光.低重复频率下,自由振荡情况下的输出能量可达到2.5J.使用单片机控制的步进电机驱动光栅进行调谐,调谐后10P(20)谱线多模输出能量可达到1.2J,10P(20)谱线输出脉冲宽度为90ns.     

小型折叠腔自由振荡TEA CO2激光器实验研究

分析了TEA CO2激光器和差分吸收雷达的工作原理，研制了一种新型双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器。详细分析了折叠腔TEA CO2激光器的结构及其设计特点。对影响气体快放电过程的各种因素，如储能电容与峰值电容的比值、工作气压、充放电电感及输入电压的范围等进行了实验研究，确定了充放电谐振回路的最佳参数，实现了双通道的稳定辉光放电。对激光器输出能量与激励电压、混合气体工作气压等参数的关系进行了实验研究，得到最大输出能量约为722 mJ。     

高重复率TEA CO2激光器放电特性研究

本文介绍一种用于TEA CO2激光器的倍压电路和放电过程，对放电参数作了理论计算，给出了激光器运转时的E/N值和气体放电的电阻特性，并将理论模型与实验结果作了比较。     

小型折叠腔自由振荡TEA CO2激光器实验研究

分析了TEA CO2激光器和差分吸收雷达的工作原理,研制了一种新型双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器.详细分析了折叠腔TEA CO2激光器的结构及其设计特点.对影响气体快放电过程的各种因素,如储能电容与峰值电容的比值、工作气压、充放电电感及输入电压的范围等进行了实验研究,确定了充放电谐振回路的最佳参数,实现了双通道的稳定辉光放电.对激光器输出能量与激励电压、混合气体工作气压等参数的关系进行了实验研究,得到最大输出能量约为722 mJ.     

短脉宽XeCl激光器的实现及光脉冲参数的测量

研究了高气压短脉宽 Xe Cl准分子激光器的设计、制作和激光参数测试。在大体积高气压下 ,采用同步紫外预电离产生辉光放电方法 ,结合激光器物理设计、电路、光学系统设计 ,调整气体配比、气压、放电电压 ,在气体配比为 HCl:Xe:He=0 .1 %:1 %:98.9%下 ,实现了纳秒放电激励的紫外 30 8nm准分子激光激射 ,脉冲能量 5 30 m J,最小脉冲宽度 1 3ns,矩形光斑 2 cm× 1 cm,束散角 3mrad,最高重复频率 5 Hz,并总结了实验规律。