以CS2/O2火焰提供氧原子源的超声CO激光器

以二氧化硫的氧化反应为基础建立的超声化学CO激光器遇到了一些困难，主要是为获得激活粒子而需要实现快速化学反应。文献[1,2]中利用等离子体管对氧或空气进行离解就获得原子氧，但是效率是很低的。文献[3]报导了在NF3+CH4+H2混合物的高温火焰中进行CS2离解，这是在包含氧和含氧分子、去激活振动-激发CO分子的混合物中的反应，并使激光工作效率下降。本文首次报导基于燃烧CS2-O2混合物获得原子氧的超声CO激光器研究结果。     

CS2/O2电化学脉冲CO横向激励大气压激光器

本文介绍了对脉冲CS2/O2化学的CO激光器进行的实验研究，该激光器是在高压双放电横向激励大气压激光器系统中引发的。得到了分布体积放电，并产生了115毫焦耳的脉冲能量极大值，化学效率为4.5%，电效率为2.5%，输出能量系数为1焦耳/升。实验结果与模型计算说明，在所研究的实验条件下不会出现链-支化作用产生的氧原子。     

大气压连续波CO2激光器

报道了连续波CO2激光器的运转,其中使用了一种流动调节技术产生大气压下的均>放电,其比输入超过600焦耳/克。在此种技术中,将预先混合好的气体,通过一个与上流电极邻近的窄隙缝,以声速放射状地引入。对可以看作初始电弧的细丝放电出现的条件的理论和实验研究,使人们对该技术的运转方法有了较深的了解。描述了一种激光器,它使用串联的六个长0.2米、内径为19亳米的放电管,气流、放电和光轴都与管长并排。由于受到从低增益、高饱和流量介质提取功率的困难的限制,效率约为时,输出功率为530瓦。     

连续波调频C18O2激光器

连续波调频C~(18)O_2激光器用~(12)C~(18)O_2等气体作为工作物质。它的波长范围是8.9—10.9μm,而普通调频CO_2激光器的波长范围是9.1—11μm。调频C~(18)O_2激光器的绝大部分谱线落在普通调频CO_2激光器谱线的间隙处,而且还向短波方向移动了0.2μm。调频C~(18)O_2激光器的增益低于普通调频CO_2激光器的增益,但在已知的几种CO_2同位素(~(12)C~(18)O_2、     

连续波CO2激光器输出7 kW

在法国通用电气公司研究中心马科西实验室，一台新TAF10型高功率工业CO2激光器产生7 kW连续波输出功率。     

连续波选频CO2激光器的研究

本文讨论了提高连续波选频CO_2激光器输出功率的原理。光束从光栅的零级反射输出。放电管长度为1.6m,在9.4μm和10.4μm振转带的户支和R支处获得了80条以上的单谱线调谐。在9.4μm带R支处最大输出功率达64W。采用了热稳定性良好的硅基底光栅。     

700瓦连续波输出的CO2激光器商品

美帝雷瑟恩公司激光发展中心研制出700瓦连续波输出的CO2激光器。在激光束前面,桌子上放几块火砖,把激光束聚焦,在25到30秒内就能把砖穿个孔,有时还更快。这时,功率尚未用到最大值。     

连续波光学共振泵浦传能DF-CO2激光器

演示了 一个光学泵浦连续波10.6微米的传能DF/CO2光器。其实现方 式是：用一个70瓦的多线DF化学激光器去激励3厘米×0.3厘米×0.3厘米的传能激光介质，而该激光介质是在22托和室温下由1/19/80=DF/CO2/He的流动气体混合物所构成的。当采用“内腔”结构（将传能激光介质置于DF激光器的谐振腔镜之间）时，所耦合出的10.6微米的激光功率为1.5瓦，该功率相当于“光子转换效率”（将可利用的DF泵浦通量变成耦合输出传能激光通量的效率）为6%。分析予示：当采用最佳的器体结构时，多线DF激光转换为单线CO2激光的“光子转换效率”有可能超过90%。     

新颖远红外光泵连续波顺式C2H2F2激光器

报导了新的激光分子顺式c2H2F2的六条远红外谱线的激光作用，转换效率已高达最大理论极限的7%。利用一组分子选择标准来预言由这种分子产生的高效率远红外激光作用，关于这些分子参量对高转换效的贡献通过对激光器性能的分析，有了进一步的了解。由本工作推导出一组严格的选择标准，可用以预言另外的高效率激光分子。     

CO2激光器

1964年Patel制成了CO2激光器,因为这种激光器比较简单,发射10.6微米或9.6微米的红外线,而且其输出大,故在以红外光谱为中心的物性研究和通讯等方面应用很广,很有发展前途。迄今已进行了许多基础研究,本文选取了其中特别引人注目的若干报告进行介绍,可能的话,对今后研究的可能性也试图作一探讨。     

CO2激光器

自第一台CO2激光器成功到今天,虽然只有两年的时间,但其发展速度是十分迅速的。就输出能量而言,佩特耳(C. K. N.Patd)发表的第一台CO2激光器的输出仅1毫瓦（放电管长5米）。而现在,商品CO2激光器的连续输出已有700瓦,实验室已达1,000瓦以上(后两种都与混合）。一般,1.5米长的CO2激光器的连续输出在几十瓦以上,这是目前输出功率最强的气体激光器。人们对它如此感兴趣,以至发展这么迅速,是因为CO2激光器有许多优点。首先是因为它的输出波长中心在10.4微米处,正好落在大气窗口,这对于远距离传输有其先天的优越性。其次,它要求的工作条件简单,容易实现,而且经济。例如对工作物质的纯度要求不高,一般商品纯的CO2便能用。因此,对真空系统设备的要求也较简单,甚至连扩散泵也可以不用。激励电源要求也简单,供商店招牌、广告用的霓虹灯变压器已敷用。再次是它的转换效率很高,现在已达15%,为现有气体激光器之冠。估计它的效率最高可达30%~40%。因此,制成小型轻便、输出强度高,而又能连续工作的激光器件,并不困难。     

CO2气动激光器

1964年首次报告CO2激光振荡以来， 在十余年间CO2激光研究迅速发展。特别是Kuhen等第一个报告了CO2气动激光器的振荡，而Hurle和Basov等已在几年前先于Kuhen等指出了这种可能性。尤其是Basov等对超声速喷嘴流中实现CO2分子的振动模v1-v2间的粒子数反转分布的可能性进行了详细计算。此后由Anderson Jr. J. D等作了更详细的计算。     

单频CO2激光器

在很多公司都想从CO2激光器获得更高输出功率的时候,美帝休斯飞机公司却制出一台具有连续波的CO2激光器,其输出功率只但却以单频和单波长运转。这种装置对通讯和雷达应用是重要的。     

高功率CO2激光器

CO2激光器在输出功率和效率二个方面均具有优异的特性,考虑用作热能源是一个有力的应用领域。一般提高CO2激光器的输入能量会出现因种种原因而导致的输出猝灭现象以及会发现增益和管径成反比的所谓1/d效应,所以通常是增大激光媒质长度以期增大输出。CO2激光器在1967年已能用这种方法得到千瓦级的连续输出。但是这种激光器的共振腔全长达几十米,所以可提供实用的例子不太多。     

高压封离型连续波CO2激光器的增益

将横向激励气体循环型CO2激光器的小信号增益,与混合气体的种类以及比例关系进行了测定。在封离状态,于250托和350托压力下,对添加气体N2、He、CO和Ar进行了研究。当激光器的气体成分为CD:CO2:N2:He:Ar=0.5:1.5:3:5:5时增益最大。在CO、CO2、N2和He的混合气体中,如果缺少N2或He,会引起增益的显著降低。已经证明,为提高小信号增益,Ar比He更为有效。通过添加少量的CO,对增益没有什么影响。添加CO可使辉光放电稳定,而添加Ar后却使得辉光放电稳定困难。     

CO2激光器简介

本文详细讨论了一种对于高功率应用有很大前途的激光系统,包括设计程序和参数互换的考虑。     

电激励连续波DF（v）传能CO2激光器

采用激发态DF(v)传能给CO2(0000)的方式,在双波段激光实验平台中的CO2增益模块上实现了10P20(944.27cm-1)、10P12(955.26cm-1)CO2激光输出。从流量控制、燃料注入方式、最佳光轴位置、功率稳定性和激光光斑五个方面开展研究,获得了DF-CO2激光最大输出功率为2.3W,激光器运转腔压为2kPa左右。     

原子反应堆中的CO2激光器

苏联莫斯科国立大学核物理研究所的研究人员在CO2激光器的组合激励实验中用脉冲核反应堆作为大体积气体的电离源。反应堆中心通道中的热中子流密度为~5×10¹⁶中子·厘米^-2·秒^-1,脉冲宽度为~1毫秒。激光器置于反应堆的中心通道上,内充几个大气压的CO2+N2+He3混合气体。激光脉冲能量约1焦耳。可以认为,在几微秒量级的气体加热时间内实现振荡。电流对时间的依赖关系的理论计算与实验结果很好地符合,并且证明了关于振荡过程中放电体积变热的假设。     

Q开关CO2激光器

CO2气体放电激光器在10.6微米波长处能产生千瓦连续波激光输出,用旋转反射镜对激光腔进行Q调制后,甚至能产生更高的功率。旋转反射镜Q开关CO2激光器的实验研究表明,脉冲的结构包括二个强尖峰,脉冲持续期随气体压力的增大而减短。这种性质是碰撞引起的迟豫过程的反映。这过程相当迅速,在旋转反射镜的准直期间,它就能改变激光的反转状态。由于脉冲持续期与压力有关,在致热碰撞不致耗尽反转的最高压力（约20托）下可获得最大的Q开关功率。为了获得大于10⁵瓦的峰值功率,要求长的激光放电,但困难在于在很长的腔长度上不易维持精确的反射镜准直。而且,从实验观察到,振荡器长度增大时,脉冲持续期增加,从而限制了从长的CO2激光振荡器中可能获得的峰值功率。为避免这些问题,已采用振荡器一放大器系统进行实验。从1米振荡器、5米放大器的CO2激光器已能获得120千瓦的峰值输出。     

CO2激光器定向通信

本文讨论一种在市区内横贯7.2公里的CO2激光器定向通信装置的结构和工作原理。该系统的主要特点是用耦合调制和光学外差检波。在简单介绍了光学发射器和光学接收器后，我们将报导对接收信号起伏的测量以及彩色电视信号所做的实验。此外还将介绍用以测量发射器和接收器之间准确距离的激光雷达实验。