CO激光器电极材料的研究

本文研究了几种金属材料:铝、磷铜、无氧铜、银铜、不锈钢、镍和钽做为CO激光器电极对激光气体稳定性的影响.通过对放电后电极表面附着物的分析,得到了电极表面变化的信息,并可以以此为依据来选择合适的电极材料.我们发现钽是一种较好的CO激光器电极材料.     

Chang电极的三维电场分布计算

采用电荷模拟法对依照 Ｃｈａｎｇ 造型设计的一种 Ｔ Ｅ Ａ Ｃ Ｏ２激光器放电电极的三维电场分布进行计算分析,找到电极表面场强相对于设定均匀场强的最大偏差及其位置,为进一步获得均匀场电极的造型提供了依据。     

新型行波电极超宽带LiNbO_3电光调制器的优化设计

采用有限元法和增量电感公式对一种新型电极结构的电光调制器进行了理论分析和设计.计算中对损耗系数进行了修正.计算结果表明这种结构可以灵活地实现相速匹配和有效降低电极损耗.是一种具有超宽带潜力的调制器.用带宽和驱动功率的比值作为衡量调制器特性优劣的标准.得到了这种电极结构的一些优化尺寸.并从中发现适当增大电极间隙有利于提高器件性能.利用优化结果.给出了一带宽为100GHz.半波电压为6V的调制器设计例子.     

电极分离的980nm锥形激光器的研制

对脊形波导区和锥形区电极分离的980nm锥形激光器(简称电极分离的980nm锥形激光器)改变脊形波导区所加电流,测试激光器的P-I特性和光束质量因子,与脊形波导区和锥形区共用电极的980nm锥形激光器(简称电极共用的980nm锥形激光器)的测量参数进行对比.发现电极分离的980nm锥形激光器的P-I特性曲线比较光滑,没有明显的扭折.随着脊形波导区的电流逐渐超过150mA以后,器件的最大输出功率逐渐达到4.28W,与电极共用的980nm锥形激光器相同并趋于饱和,光束质量因子从3.79降到2.45(输出功率为1W).     

新型针板电极放电特性的研究

研制成功一种二千瓦横流电激励连续ＣＯ２激光器，采用了新型针板式电极结构，其阳极为平面形铜板电极，阴极为二排针形钨杆电极，每排１００支均匀分布，电极之间的距离为３５ｍｍ，本文论述这种新型针板式电极的放电特性。     

电极分离的980nm锥形激光器的研制

对脊形波导区和锥形区电极分离的980nm锥形激光器(简称电极分离的980nm锥形激光器)改变脊形波导区所加电流,测试激光器的P-I特性和光束质量因子,与脊形波导区和锥形区共用电极的980nm锥形激光器(简称电极共用的980nm锥形激光器)的测量参数进行对比.发现电极分离的980nm锥形激光器的P-I特性曲线比较光滑,没有明显的扭折.随着脊形波导区的电流逐渐超过150mA以后,器件的最大输出功率逐渐达到4.28W,与电极共用的980nm锥形激光器相同并趋于饱和,光束质量因子从3.79降到2.45(输出功率为1W).     

Ti:LiNbO3电光调制器中复杂截面形状行波电极系统微波损耗系数的计算和分析

本文给出了一种采用有限元法利用电感增量公式计算Ti:LiNbO3电光调制器中复杂截面形状行波电极系统微波损耗系数的计算方法.这一方法得到计算结果与其它计算方法所得的计算结果吻合较好.对本实验室和已发表文献中的一些调制器电极结构进行了计算,分析了计算和实测值偏差的原因,给出了在设计宽带Ti:LiNbO3电光调制器电极系统时微波损耗系数的修正因子.     

红外探测器电极设计

针对红外探测器芯片使用的电极体系展开了调研,虽然国内、外很多红外探测器生产厂商、科研院所都公布了各自的电极体系,但是对于电极的设计很少有人提及,对于电极体系中各层薄膜的厚度设计更是鲜见。本文通过对常用电极材料的物理特性分析,设计了一种电极体系。验证试验结果表明这种电极体系未对器件性能造成影响,可以满足器件的可靠性要求。     

三维均匀场电极的设计

提出“线性扩展法”用于构造电极端部的三维造型 ,并采用该方法设计了一种基于 Chang造型的 TEA CO2 激光器放电电极 ,在其三维表面获得了满意的均匀电场分布。     

新型横向脉冲快放电S2激光管的设计

针对放电型S2激光管的设计中始终未能很好解决电极可拆卸性及可靠性的难题,首次提出了一个以不锈钢材料作激光管管壳,借助于燕尾槽实现电极可拆卸的设计方案,从而为横向脉冲快放电型S2激光器实现激光振荡创造了条件.     

高功率高重频TEA CO2激光器激光放电腔技术

介绍了高功率、高重频TEA CO2激光器激光放电腔的放电电路、结构及特点,针对该系统的性能实施了合理的技术设想及研究方法。在分析高功率TEA激光器技术基础上,讨论了TEA CO2激光器激光放电腔的基本机理。该系统由多只具有储能充、放电功能的陶瓷电容,通过低阻抗匹配传输线、放电电极和紫外光预电离装置向激光器高能放电腔注入电能,获得高重复频率脉冲和高能量脉冲,经光学谐振腔窗口输出高功率激光。描述了储能充放电路、高压快脉冲、低阻抗匹配传输线、放电电极和紫外光预电离等技术的具体应用。     

同空间三波长可调谐TEA CO2 激光器的研究

成功研制了一种新型具有空间重叠性的平面-腔三波长TEA CO2激光器。在阐述该激光器的构造基础上，通过试验结果，分析了该激光器的多种输出特性。     

光栅选线TEA CO2激光快速调谐实验研究

研制了一种新型的采用直驱交流伺服电机的光栅选线TEA CO2激光器快速调谐系统,进行了一系列实验研究,包括系统调试实验、单脉冲运转调谐实验和快速调谐实验。实验共得到85条调谐输出谱线，单脉冲能量超过10 J的有18条谱线；在动态快速触发情况下，分别在60 ms和20 ms内实现了整个CO2激光光谱范围任意两条谱线和同一个跃迁带内相邻两条谱线的快速调谐输出。该方法可应用于高功率、大范围可调谐TEA CO2激光器的快速调谐，对高功率高重复频率可调谐TEA CO2激光器研制中的快速调谐输出设计具有较高的参考价值。     

印刷电路板预电离小型TEA CO2激光器

研制了一种新型的预电离结构———印刷电路板预电离器 ,将其作为一种分布式电容耦合器放置于TEACO2激光器主放电电极的两侧 ,产生了非常均匀的预电离。测量了不同气压下印刷电路板预电离小型TEACO2 激光器的输出特性。     

高功率TEA CO2激光器控制系统设计

随着高功率TEA CO2激光器技术的快速发展，及其在工业加工、科学研究、航空航天等领域的广泛应用，对其自身控制系统也提出了更高的性能要求。针对所研制的高功率TEA CO2激光器，设计了一种基于DSP数字信号处理器技术的控制系统，分别从硬件、软件两方面对控制系统的核心单元做了详细的介绍；为了克服激光器在工作过程中产生的强电磁干扰，对控制系统采取了屏蔽箱体结构、电源滤波、安全接地、数字滤波、关键数据存储自恢复、抗复位干扰等设计。经过激光器长时间运行试验，控制系统工作稳定、可靠，控制响应速度快，同时满足了抗强电磁干扰的设计要求，具有很好的实用和推广价值。     

单片机控制下的TEA CO_2激光器快速调谐系统研究

提出了一种新型的单片机控制下的TEACO2 激光器快速光栅调谐系统 ,介绍了调谐触发系统的设计、红外零位光电传感器的原理、步进电机的控制、控制软件的设计及实验研究。这是一种简单、实用的开环控制系统。     

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。     

小型TEACO2激光器的锁定技术研究

对小型ＴＥＡＣＯ２激光器的注入锁定技术和混事式锁技术进行了理论分析，指出了这两处锁定 缺点，提出了一种新型的用复合腔注入锁定方法来锁定小型ＴＥＡＣＯ２激光器，给出了复合腔注入锁定的实验结果。     

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.