连续波超音速氧碘激光器小信号增益数值模拟研究

氧碘激光器是目前波长最短的化学激光器,受到了人们的普遍关注,近年来发展迅速.氧碘激光器的研究涉及气动力学、化学反应动力学和高能激光物理等众多学科.作者曾采用预混模型,对氧碘激光器的光腔流场和小信号增益进行了数值模拟,研究了不同化学配比条件对光腔流场和小信号增益的影响.本文在此研究基础上,根据氧碘激光器的实际混合过程,建立二维数值模拟模型,对氧碘激光器的光腔流场和小信号增益进行了计算,比较了两种混合模型对计算结果的影响,研究了不同化学配比条件对计算结果的影响.(PC2)     

以化学法产生碘分子为碘源的数千瓦级氧碘化学激光器

实验研究了用化学法产生碘分子作为碘源的氧碘化学激光器.该氧碘化学激光器采用列管单重态氧发生器,超音速氧碘混合喷管设计马赫数为2.5,增益区长度为26.5 cm.在氯气流量为353 mmol/s时,输出功率为7.8kW,相应的化学效率为24.5%.     

气动化学氧碘激光器光场分布理论计算

本文用有限差分法求解了1kW化学氧碘激光器腔内输出镜面的近场分布。考虑到横向流动,增益饱和给激波对辐射场的影响,采用了薄层增益法,计算结果表明,对1kw     

高重复率脉冲频移化学氧碘激光器的进展

总结了高重复率脉冲频移化学氧碘激光器的几个研究领域中的进展，描述了用新颖的固体脉冲磁场系统在10KHZ脉冲重复率上进行的化学氧碘激光器增益开关实验，还描述了用脉冲光解碘激光器作为化学氧碘激光器替代物，在氢中进行的拉曼光频换实验。     

亚声速化学氧碘激光器产生25%的化学效率

自 2 0世纪 80年代以来 ,研究者已广泛地研究了超声速化学激光器。工业应用的一个缺点是其对真空泵能力的要求大大高于亚声速装置 ,因为它添加了缓冲气体。日本Tokai大学的研究者最近演示化学氧碘激光器的高气压亚声速运转 ,氯气的输入速率为19.7mmol/ s时 ,输出功率为 44 8W,其化学效率为 2 5 % ,可与用氮作缓冲气体的化学氧碘激光器报道的最高化学效率相比。此外 ,该系统产生的 3.5 J/ L的比能量是研究者的超声化学氧碘激光装置的比能量的 5倍。据报道 ,可与氦稀释的超声化学氧碘激光所获得的最高比能量相比。在亚声速实验中 ,激光腔使…     

小尺度超声速氧碘激光器

激活媒质长度为５ｃｍ的超声速化学氧碘激光器已经运转，采用了简单的起泡器型Ｏ２发生器和中等尺寸抽气系统。栅状喷嘴用来注入碘和进行超声速膨胀，目前的实验已在３１５ｎｍ波长获得９Ｗ连续波激光输出。     

小型超声速化学氧碘激光器

采用简单喷雾型单态Ｏ２（＾１△）化学发生器和中等尺寸的泵浦系统，激活介质长度为５ｃｍ的超声速化学氧碘激光器已实现运转，碘通过栅状喷管注入并以超声速扩散，实验获得功率为９Ｗ、１３１５ｎｍ波长的连续波激光发射，该激光系统尺寸小，结构简单，且能长期稳定运转，使之成为高功率超声速碘激光器重要参数的方便工具。     

氧碘化学激光器的增益线型和腔内温度

利用可调谐二级管激光器做探测光源,测量了超音速氧碘化学激光的增益谱线和增益线型,根据多普勒展宽,间接得到了超音速氧碘激光器的腔内温度。     

高增益激光器的速率方程和激光参数的确定

本文推导出描述高增益激光器性能的速率方程。对于这类激光器的连续波运转来说,这些方程的解与Rigrod所得的解相同。叙述了确定激光器之增益、饱和辐射和损耗的实验方法。这个方法以CO2激光器作为例证。定出了这个激光器上激光能级的泵浦速率和寿命。还用得到的该激光器实际增益、饱和和损耗的数据计算了耦合镜的最佳透射比,发现与实验符合得很好。     

最大输出的Q开关激光装置

本专刊介绍一种在Q开关激光器中降低由于反射辐射引起“退泵浦”的装置,从而把激光器的输出能量提高到最大值。当Q开关激光器采用Nd:YAG高增益激光材料时,不管输入泵浦能量的大小,会出现饱和效应,从而限制激光能量输出。这种饱和效应部分原因是由于激光器退泵浦现     

超音速化学氧碘激光器小信号增益二维分布的实验研究

利用小型连续波化学氧碘激光器作探测光源，测量了几千瓦级的超音速连续波化学氧碘激光器小信号增益的二维分布。并对结果作了讨论     

化学碘-氧激光器的运转研究

化学碘-氧激光器是基于激发态氧分子O2(1Δ)向碘原子转移能量而实现的，其碘原子则是通过碘分子I2与激发氧相互作用分解形成。     

高功率横流连续CO2激光器特性参数模拟

利用CO2激光器的简化速率方程模型,对高功率横流连续CO2激光器特性参数进行了全面的分析和探讨,建立了光腔小信号增益系数、饱和光强参数、激光输出功率和激光耦会输出窗口最佳透射率计算公式,其计算值与实验结果吻合,为激光器的设计和运行提供了快捷、简便的计算依据．     

量子结构激光器能量本征值计算及增益特性分析

将量子结构中的边界条件应用于薛定谔方程的求解,计算了量子结构中粒子的能量本征值及量子结构激光器的态密度和增益,比较了量子点、量子线、量子阱激光器的波长-增益特性,从能量本征值角度探讨了各种量子结构特性差异的根本原因,阐述了量子点激光器的实现问题,分析结果表明,量子点激光器具有高增益、高单色性的特点.     

放电中有大量碘原子的脉冲氧碘激光器

完成了放电具有大量碘原子的氧－碘化学激光器的初步研究。在系统技术效率很高时，获得与激光器光解方案输出能量可比拟的输出能量。在氯的消耗量相同旦，脉冲功率比连续波氧－碘化学激光器大约高三倍。     

电引发脉冲氧碘化学激光器的增益

本文对脉冲氧碘化学激光器的增益性能进行了理论估算。碘原子由CH_3I电离产生。研究了各种压力条件下成份比和CH_3I离解度对增益系数的影响。     

GaN基量子阱激光器极化相关增益饱和特性的理论计算

通过计算GaN能带结构和跃迁矩阵元,对GaN基量子阱激光器的极化相关增益和增益饱和特性作了理论上的计算与分析,具体计算并给出了TE和TM模的增益谱和自饱和系数的曲线,分析了能带结构和载流子面密度对增益和增益饱和特性的影响。     

氧碘化学激光器射流数值模拟方法研究

为了研究氧碘化学激光器喷流流场流动情况,采用数值方法求解二维可压缩非定常Navier-Stokes方程及组分连续方程,空间离散格式为AUSM+up格式,用四步龙格-库塔方法作显式时间推进,湍流粘性系数使用k-ε两方程湍流模型进行求解。假设混合气体为热力学完全而热值非完全气体,化学反应模型采用有限速率反应模型。使用一种松弛迭代的方法来处理化学源项的刚性问题。计算了一个标准算例,结果与美国GASP程序计算结果符合良好。对氧碘化学激光器流场进行了二维数值模拟,研究了该激光器中激发态氧初始产额、水蒸气含量以及不同喷管数目对增益分布的影响。结果表明,除水和增加激发态氧初始产额都可使小信号平均增益增大,采用两个碘喷管比采用一个碘喷管能够获得更大的小信号平均增益。     

利用超声速、后混合型的气动激光器的连续振荡输出特性

本文描述了电弧加热气动激光器（后混合型）功率输出与混合孔附近的大范围的物理参量的关系的实验研究。当混合氦气时，功率输出随着CO2和Ηe的流量增加而连续增加。另一方面，如不混合氦，则当流量增加到超出某一点时，功率输出出现饱和或减少。在超声速喷咀中产生的边界层对气动激光器功率输出的影响也作了估计。     

气动激光器的稳定振荡条件与输出功率

本文直接由辐射场方程与边界条件导出了气动激光器的稳定振荡条件.由这一稳定振荡条件与资料的饱和增益公式导出了气动激光器的输出功率表达式,指出了在一定的近似下用迭代法可由该公式求出气动激光器的输出功率值,并导出了气动激光器的最佳耦合计算公式,指出了Rigrod公式对气动激光器的不适用性,用本文的方法对Gerry的典型实验进行了计算,计算结果与实验结果的一致证明了所提理论的可靠性.