内腔封离型玻璃波导CO_2激光器寿命的研究

由波导激光器的理论知道,为了降低平面镜的损耗,一般安装都是尽可能地靠近波导口。但实验发现,在没有过渡波导情况下,腔镜越靠近波导口越容易损坏,特别是镀金全反射镜,当其至波导口距离在10毫米以内时,只要激光管放电十几小时就可以明显地看到镀金膜的损伤。两支实验管镀金膜损坏的情况示于图1。镀金膜最初的损伤并不完全是在对准波导孔的中心处,而是在它的附近相应于等离子区转弯处。损伤出现后功率输出并不明显下降,直到对准波导处受到损伤时功率输出才有所下降,这期间两只实验管分别经历了50和30小时的正常运转。我们认为这表明金膜的损坏并不是因为腔内功率密度过高而烧毁的,而是一种缓慢的腐蚀过程,对这种腐蚀的机理,我们提出如下的分析。     

激光辐射的机械作用的测量

为了测量激光的能量和功率可采用利用光的机械作用的仪器。用扭秤(见图示)测量光压,在具有窗6和7的密闭气室5内,把粘在杆4上的叶子板2和指示反射镜3所组成的可动系统悬挂在细丝1上。投射到半面叶子板上的光辐射的压力使可动系统扭转。根据由指示反射镜上所反射的光点的偏移来测出它扭转的角度。     

制造气体激光管的简单可靠的工艺方法——模拟放电可调镜小孔迭象准直法

在制造固定内腔式气体激光管的工艺中,除反射镜膜层的蒸镀和管子的真空处理等之外,最主要的和关键性的工艺是谐振腔的准直及反射镜片和放电管外壳粘贴.反射镜片和管壳粘贴固定后的位置应当使谐振腔构成准直状态,即谐振腔轴线应与放电管轴线重合并且镜面严格垂直于轴线,如图1(a).其他两种情形都会使输出功率下降(图1(b)、(c)).     

均匀泵浦四能级激光器的最佳 TEM_(00)模的输出

在假定激光介质空间均匀泵浦条件下,对四能级激光器的最大连续TEM_(00)模输出功率和最佳输出反射镜的透过率进行了计算。获得的结果用一个简单的闭合式表示,这种闭合式与TEM_(00)模的半径、增益介质半径、吸收泵浦功率、阈值吸收泵浦功率及激光谐振腔的光损耗有关。     

用发光二极管端泵浦的Nd:YAG激光器

本文报道了用发光二极管(LED)端泵浦的Nd:YAG激光器在室温工作时的实验结果。在大的半球形反射器内,由效率为10％的0.46毫米直径圆顶LED的辐射耦合到0.46毫米(直径)×5.0毫米(长)的激光棒端。在20℃,LED电流250毫安时获得0.25毫瓦的多模激光功率。通过测量泵浦功率的阈值随棒温的变化及刚超过阈值的泵浦功率与激光功率的关系。确定了激光谐振腔损耗与输出反射镜的透射率。往返谐振腔损耗低达0.022％。对LED的光谱,由激光棒所吸收的泵浦功率的百分数,计算出对5毫米长的捧为56％。而测量表明有30～35％的LED功率被吸收,这说明在这种装置中,LED与激光棒的耦合效率为54～63％。用这种有效的吸收泵浦功率和谐振腔损耗低的端泵浦的Nd:YAG激光器,在阈值以上可具有高的斜率效率。     

医用He-Ne激光管的设计介绍

近年He-Ne激光医疗仪作为光针灸或照射光源治疗多种疾病,取得了明显疗效。医用的He-Ne激光管通常是多(横)模运转,为提高它的质量,增加输出功率,本文介绍了设计医用He-Ne激光管的方法。总体设计He-Ne激光用作光针灸或照射光源,通常只要求功率大,对激光模式并无要求,为使用方便,往往把激光管做成内腔式同轴器件,运转于高阶横模,以达到尽可能大的激光功率输出。国内,常见的医用He-He管,腔长约250～1000mm,相应有2mW～40mW的功率输出。这类器件参数的选择可做如下考虑:     

应用轨迹法分析功率开关管的损耗

本文提出子一种用于判断功率开关管损耗的新方法－－轨迹法，它使得用普通示波器观察功率开关管的损耗成为可能。实验结果表明，该方法具有中的实用性。     

用双内调焦望远镜校准研磨激光管

在磨管过程中大体有两种校准方法:激光束校准法和内调焦校准法.我们采用的是后者.在工艺实践中体会到:在可能的条件下,内调焦距离待磨管越远则精度越高.但随着其距离的增大,会给调同轴带来困难,因为激光管越远,通过放电管观察到的远端毛细管口就越小,甚至难以分辨.为解决这个问题,我们采用双内调焦校准磨管.这样,既使激光管距离内调焦较远,调同轴也容易,因为它不需通过放电管观察毛细管口.具体方法如下图:将两台内调焦(1)和(2)相对放置,调同轴,然后调激光管,直至两台望远镜分别看清各自端的放电管管口,并用     

激光管热变形电极对腔片平行度的影响

激光管热变形时电极对腔片平行度的影响是很明显的,这可通过下面实验得到确认。用图1所示结构电极的内腔氦氖管做实验。先使一未装反射镜的250 mm氦氖管的放电管与内调焦望远镜同轴,再用同型的待测激光管取代这个管(平面反射镜即阳极端与望远镜相邻),以便使这个管也能基本与望远镜同轴(图2),这时望远镜内可看到平面反射镜反射的望远镜的“十”字叉丝。稍许调节望远镜的平动或转动螺丝,使反射叉丝与望远镜的原叉丝重合,此时即算调好。实验管被架在“V”形架上,不夹固,以便受热时管体可沿轴向自由伸长。     

同轴电缆衰减的计算机辅助测量

本文介绍将微型计算机技术应用于测量线,采用功率反射法测同轴电缆衰减。计算机辅助测试(CAT)可提高测量速度,测量精度与手动测量时相当。衰减是表征同轴电缆特性的主要参数之一,它表示电磁波沿同轴电缆传播时单位长度的功率损耗量。测量同轴电缆衰减的通用方法是功率反射法。该方法的突出优点是,对待测样品(包括电缆两端的接头)没有特殊要求,可以区分反射引起的衰减和电缆本身损耗引起的衰减。测量衰减量的范围可从几分之一分贝到几分贝。这个方法的缺点是工作量大、耗时多,一般测一个频率点上的衰减需半天时间,因而,对测试系统     

基于相位差误差补偿的磁元件损耗测量法

准确评估磁元件损耗对高频功率变换器效率和热设计至关重要。交流功率法广泛用于低频领域的电气电子设备功率和元器件损耗的测量，该方法对电压和电流之间的相位差比较敏感，导致交流功率法在高频领域难以准确测量被测件的损耗。本文提出一种采用无感电阻进行相位差误差补偿的测量方法，克服了相位差的测量误差对高频磁元件损耗测量的影响。分析了测量方法的工作原理，通过求解无感电阻和磁元件损耗的测量公式以消除相位差导致的测量误差，得到新的磁元件损耗测量公式。进一步分析了新测量方法的影响因素，以降低其对测量结果的影响。最后，建立了一个测量平台，在1.2 MHz频率范围内正弦波激励工况下对两种磁元件进行损耗测量，并与阻抗测量法和量热法进行了对比。实验结果验证了提出的方法能够准确有效地测量高频磁元件的损耗。     

限流电阻的合理选用对He-Ne激光管功率稳定性的影响

在大量的He-Ne激光管功率稳定性测试中发现,同一支激光管选用不同的限流电阻,对功稳影响极大,功稳曲线明显差异,见图1～图3。由上可知,合理选用限流电阻,对He-Ne激光管功率稳定性影响极大,那么如何选用限流电阻才合理呢? 我们知道He-Ne激光管是一种非线性元件,其伏安特性如图4所示:当工作电流较大时,管内放电比较有利,维持着火的管压降也较小,当管子工作电流较小时,管压降则较高。     

激光测距中激光功率实时监测系统设计与实现EI北大核心CSCD

在激光测距过程中,实时获取激光发射功率数据可为后续数据精度处理分析及激光测距系统故障点排查提供重要依据。通过实时测量激光发射链路中的反射镜透射光,利用前期获取的反射镜透射光与反射镜反射光之间的对应关系,采取相对测量的方式获取实时的反射光功率,达到实时监测激光发射功率的效果,并基于中国科学院云南天文台53 cm双筒望远镜激光测距系统搭建实验平台进行验证。实验结果表明,该激光功率实时监测方法能够在激光发射链路无损耗的前提下实时获取激光发射功率;反射光功率与透射光功率具有良好的线性关系,其Spearman相关系数为0.9991,线性关系稳定可靠,满足长时间激光测距的需求;验证了该方法的可行性,可适用于各类空间目标激光测距的激光功率实时监测中。     

腔镜对掺铥光纤激光器输出性能的影响

由于2 mm激光处于人眼安全区和大气的弱吸收带,因此掺铥光纤激光器受到了广泛关注。比较了掺铥双包层光纤在激光二极管(LD)抽运时后端分别采用平面镜和凹面镜下激光器输出功率特性。实验和理论表明,由于光纤端面和平面反射镜之间存在着间隙、倾斜以及光纤端面存在缺陷等因素,使得激光腔的损耗增大,激光器输出性能受到严重影响。根据波动理论分析了光纤后端面分别采用平面反射镜和凹面反射镜下谐振腔插入损耗特性,理论表明采用凹面反射镜时谐振腔损耗要比采用平面反射镜时小。光纤后端的腔镜采用凹面镜时,获得最大输出功率为22 W,对应的中心波长为1998.6 nm,相对于入射抽运光功率的斜率效率为43%的激光输出。相比采用平-平腔的激光器其斜率效率提高了10%,镜面承受的热损伤得到大幅缓解。     

四频差动激光陀螺法拉第片最佳入射角的研究

为了探究入射光偏振态对四频差动激光陀螺法拉第片最佳入射角的影响,建立四频差动激光陀螺法拉第片三光束干涉的琼斯矩阵,利用计算机进行数值计算,模拟圆偏振光和椭圆偏振光在陀螺仪内的传播方程,并通过搜索不同入射角情况下-40℃~80℃温度范围内磁圆二向色性差分损耗的振幅最小值来选取最佳入射角。结果表明,圆偏振模式下和椭圆偏振模式下法拉第片的最佳入射角有一定差别,这种差别足以影响到激光陀螺仪的测量精度,因此在安装法拉第片时应考虑入射光偏振态对其最佳入射角的影响;此外,法拉第片的最佳入射角与入射光s分量(垂直于入射面)、p分量(平行于入射面)在反射镜上的反射相位差以及反射镜的反射系数均有关。     

泰克公司功率测试方案

随着快速低压设备在数字系统中的应用及便携式电子设备的迅速推广,人们对紧凑的、低成本开关电源的需求正在不断提高,设计人员必须分析电源开关波形,测量各个点的功率损耗,确定安全工作区域(SOA)等等。这些电源的设计依赖于精确分析开关电源关键器件的工作参数,如:开关管的损耗、磁性元件的磁滞回曲线分析(B—H曲线分析)以及开关管的安全工作区等。泰克TDSPWR3功率测量和分析软件套件在泰克经过验证的     

矩(方)形激光波导共振腔的耦合损耗

本文利用数值法计算了矩(方)形激光波导共振腔反射镜对最低阶波导模(EH11模)的耦合损耗。文中给出了在不同矩(方)、形波导截面尺寸下,耦合损耗与反射镜位置、曲率半径、波导截面尺寸间的依赖关系。     

基于光压原理的高功率激光测量装置

建立了一套基于光压原理的高功率激光测量装置,其功率测量不确定度优于2%(置信因子k=2)。在0.6~15 kW功率范围内将光压方法与量热方法进行了比较,得到的最大相对偏差小于1%。该装置的功率测量上限仅受限于激光反射镜的损伤阈值,因此其功率测量上限可达100 kW甚至更高,同时还具有响应速度快、测量准确度高、可在线测量等优点。     

离子束喷涂:未来激光部件的喷涂法

1．引言随着激光技术在材料加工、测量技术、医学及通讯技术等不同领域应用不断取得技术和经济的成就，对激光部件的涂层也提出新的要求。如今，以传统的热涂层法虽能生产出几乎能产生全部激光波长的标准部件，如谐振腔镜、偏转镜、分束镜和输出反射镜。但在激光的一些创新应用领域，这些商品化部件往往受到限制。本文介绍的离子束喷涂法是一种特别适用于生产高质量反射镜的工艺。利用该工艺可在较低温度下，以较高精度生产出损耗小、功率高、厚薄均匀的涂层。七十年代就开始为生产激光陀螺仪用反射镜而对这项技术进行了研究，于79年在美国…     

选频双放电TEA CO_2激光器

这种激光器是在去年研制成功的经。长期使用证明,它的性能优良,适合作激光化学研究工作。器件共分四个部分:激光管、光栅及转台、激励电路和控制台。激光管为有机玻璃管,直径30.7cm,长100cm,两端是铝法兰。管的上部装电极,电极采用的是三电极结构(阴、阳极是铝电极),用三个有机玻璃方框固定为一体,触发极是10根铜丝,分别放在硬质玻璃管内,玻璃管放在阴极凹槽内)。激光管的下部装风扇和冷却水管。一个法兰上安装曲率半径为6米的镀金