放电自加热氯化亚铜激光器

美国于1966年研究纯铜为工作物质的激光器,这个激光器为金属原子激光器,具有量子效率高、增益高以及激光波长(5106A和5782A)处于可见光波段的特点。1977年开始研究卤化铜激光器,使得工作温度由纯铜工作温度1600℃左右下降到400℃左右。这种器件以双脉冲方式工作:第一个脉冲把卤化铜分解为纯铜和卤族元素,第二个脉冲激发基态铜原子产生铜蒸汽激光。两个脉冲之间有一最佳时间间隔,可以得到最佳输出。这种器件用电炉加热,以便获得激光动力学所要求的卤化铜蒸汽压和     

简明通讯

封闭或高重复脉冲运用30小时的铜蒸气激光 本文对以卤化铜为工作物质的铜蒸气激光的运用条件作了分析。在内径为10毫米,放电长度为28厘米的封闭式放电管中,在13.1千周脉冲频率下放电,每次工作持续输出激光3小时以上,共30小时。最大输出功率为72毫瓦。同时也用双球隙结构,用双脉冲放电获得了激光输出。最后,对铜蒸气激光的实用化问题作了讨论。     

铜蒸气激光链中激光脉冲的抖动分析

运用概率论方法导出了铜蒸气激光链中激光脉冲抖动量的表达式,结果表明:当铜蒸气激光器并联时,两台激光器输出光脉冲之间的抖动量的平方等于每台激光器输出光脉冲相对于电触发脉冲抖动量的平方和;当多台铜蒸气激光器串联放大时,第m台激光器输出光脉冲相对于振荡器输出光脉冲的抖动量随m的增加而增加,但总是小于每台激光器放电脉冲抖动量的2~(1/2)百倍。实验结果与理论计算基本相符。     

磁压缩器的设计

大功率准分子、铜蒸气等激光器都是大体积、高气压脉冲型激光器,要提高它们的效率,需要提供足够窄的放电脉冲.七十年代以前,大功率闸流管一直是理想的主要开关元件.但是,放电能量越大,峰值电流越高,上升时间越短,闸流管的寿命也就越短.七十年代后期,先后报道了利用磁材料的饱和性质压缩放电脉冲的结果.目前,国外在百瓦级准分子激光器中已广泛使用磁材料来压缩放电脉冲了.     

利用HCD灯测量Gu亚稳态寿命

铜原子能级中存在着两个亚稳态能级(4d~94s~(22)D_(3/2)和4d~94s~(22)D_(5/2)。它们分别是铜蒸气激光器578.2nm和510.6nm激光跃迁的下能级。过去已经在CuCl正柱放电管中测量过这二个亚稳态能级的寿命,在不同的条件下,得到的结果也不尽相同,大致在10到100μs的范围内。利用HCD灯,我们发展了一种新的利用窄脉冲放电激发HCD灯产生Cu亚稳态粒子并在放电结束后测量共振激光感生荧光强度随激光脉冲对放电脉冲延迟时间的衰减关系来测量亚稳态寿命的方法。这里的激光波长共振于下能级为亚稳态的跃迁,即510.6nm:     

双放电铜蒸气激光器

铜蒸气激光器在可见光谱区可能具有高效率,最初曾引起许多研究者的兴趣,但是其典型运转温度为1500 ℃这一点却阻碍了这种激光器的研制。美国喷气推进实验室的陈(C. J. Chen),内尔海姆（N. M. Nerheim)和拉塞尔（G. R. Russell)报导,以氯化亚铜为激射物的双放电铜蒸气激光器在400 ℃下运转。第一个脉冲被认为是分解脉冲,产生铜和氯原子;第二个脉冲大概就是泵浦脉冲。在396 ℃和180微秒的脉冲间延迟情况下获得30千瓦的峰值功率。     

尤里卡开发铜蒸气激光的应用

尤里卡开发铜蒸气激光的应用钢蒸气激光器是现今可购到的最高功率可见光激光器，也是涉及六个国家２０多个公司、研究所和大学的尤里卡计划的主题。为研究铜蒸气激光器在铜或铝精密打孔等方面的潜在应用（用其它激光器不可能在这种材料上打精密小孔），他们正在铜蒸气激光...     

长寿命密封CuBr激光器

卤化铜激光器是发展铜蒸气激光器的另一种很有前途的途径。这类激光器在低温下运转，只需使用构造简单的石英管，并且大大缩短了达到最隹运转阶段的时间（少于10分钟)。某些研究已经表明，在大致相同的运转条件下，CuCl、CuBr激光器和纯铜激光器的输出特性并无多大差别。但是卤化铜激光器却存在着一个实际问题，即它们的寿命较短。     

采用金属铜和氯化铝复合蒸气的铜蒸气激光器

釆用加热金属产生蒸气的方法，就能得到各种金属蒸气激光器。其中，铜蒸气激光器因具有高增益、高输出功率和产生高重复脉冲振荡等特点而引人注目。但是，为了从 金属铜得到激光器工作所需的蒸气压，必须把金属铜加热到1400~1500 ℃。     

长寿命封离式CuBr激光器

卤化铜激光器给铜蒸汽激光器发展提供了另一种颇具前景的发展途径。卤化铜激光器在比较低的温度下工作，因此它可使用简单的石英管结构，并使达到最佳工作范围的时间明显缩短(短于10分钟)。一些研究工作已经证明，在近似相等工作条件下，CuCl、 CuBr激光器和纯铜激光器的输出特性彼此差别不大。但卤化铜激光器存在寿命过短的问题。     

封离式高重复率铜蒸气激光器

在脉冲金属蒸气激光器中,铜蒸气激光器是最有希望的。它有最佳的特性。第一,它运转在光谱区的黄-绿部分,在此波段缺乏很有效的激光器;第二,它有高的峰值功率(几百千瓦)和高的平均功率(几十瓦),总体效率达到1％以上。     

注入锁定铜蒸气激光器的时空、能量以及偏振特性

采用P分量的偏振光注入到平行平面腔的铜蒸气激光器中,结果表明,与未加注入光时的振荡器比较,注入锁定铜蒸气激光器的输出功率提高了43％,P分量的偏振度从0.30提高到0.78,脉宽由36ns加宽到48ns,输出光的发散角显著改善,由7.8mrad降到1.1mrad,与注入光束基本相同。     

铜蒸气激光放大器的数值模拟

本文建立了一个铜蒸气激光放大器的简化动力学模型,数值计算了铜蒸气激光放大器的增益特性、同步特性、损耗对放大器输出功率的影响以及延时与输出光波形畸变量的关系等。计算结果与实验结果基本相符。     

缓冲气体压强对铜蒸气激光器输出特性的影响

实验研究了小口径铜蒸气激光器（ＣＶＬ）输出特性与缓冲气体压强的关系。实验测出放电管有效阻抗随氖压在２．０ｋＰａ到１０．０ｋＰａ范围内升高而增加。存在最佳氖压值２．７ｋＰａ,使激光输出功率最大。随着氖压升高输出激光脉冲持续时间先降低后增加,极值处氖压为４．７ｋＰａ。输出光束截面空间强度分布在高压下边缘强中心弱的情形更为严重。     

铜蒸气激光注入锁定的数值模拟

利用铜蒸气激光动力学模型模拟了注入锁定过程，分析了注入脉冲强度、宽度和延时对激光输出的影响，获得两点重要结论，即注入光出现的最佳延时与增益开始时刻相一致，注入光最佳脉宽与净增益时间宽度相一致。     

Time-resolved measurements of excited state densities in a coppervapor laser

Time-resolved measurements of copper and neon buffer gas excited-state densities in a copper vapor laser (CVL) during the excitation pulse and early afterglow are reported for both optimum and nonoptimum power-input conditions. The optimum condition results demonstrate that the termination of the laser pulse in the CVL is due not only to filling of the lower laser level, but also to a reduction in the upper laser-level pumping related to the collapse of power input to the plasma during the excitation pulse. Time-resolved measurements of excited-state densities over a wide range of input-power conditions clearly illustrate that the increase in copper density with power input reduces the peak electron temperature in the plasma during the excitation pulse. This reduction in peak electron temperature is important in limiting the scaling of CVL output power with input-power-copper density     

Parametric study of the CuBr laser with hydrogen additives

A systematic investigation of the electric parameters of the CuBr laser plasma during the excitation pulse in their correlation to the laser output characteristics is presented. Based on the electric parameters, the temporal course is calculated of the electron density during the discharge. The authors offer a simple mechanism which generally explains how the hydrogen occurred in the copper vapor laser. The mechanism consists of shielding copper ionization by the process of electron detachment from negative hydrogen ions     

铜蒸气激光器

以纯铜或铜的卤化物蒸气作激光工作物质,利用高重复频率谐振布鲁林放电线路激励,得到5106(?)和5782(?)激光输出.当充电电容量为1.5毫微法,充电电压6000伏,脉冲重复频率16千赫时,激光平均输出功率为1.2瓦.     

High power efficient dye amplifier pumped by copper vapor lasers

An extensive study has been performed on a dye amplifier pumped by copper vapor lasers. The amplifier utilizes a transverse pumping configuration in which the dye flow, pump beam, and dye extraction beam are mutually orthogonal. The operating characteristics of the amplifier have been studied using four dye-solvent systems which span the wavelength range continuously from 560 to 690 nm. Optimum conversion efficiencies of 18-30 percent at output powers of 0.41-0.76 W have been measured from the four dyes at a 6 kHz pulse repetition rate. The efficiencies and output powers were limited only by the available copper laser pump power. Analytic expressions have been obtained for the amplifier power gain and efficiency using a rate equation treatment of the system dynamics. Excellent agreement is obtained between the predicted and measured amplifier gain characteristics for rhodamine 6G.