气动CO_2激光器小信号增益的实验研究

用放大法测量了分别在甲苯和乙醇两种液体燃烧驱动下气动CO2 激光器的小信号增益系数。实验发现 ,用甲苯作为燃料时激光器的平均小信号增益系数可达 0 .62m- 1,远远高于乙醇作燃料时的小信号增益系数。结合甲苯和乙醇分别与空气燃烧后产物组分的配比 ,对实验结果进行了分析 ,得出甲苯是燃烧驱动气动CO2 激光器的一种比较理想的燃料     

燃烧驱动气动CO2激光小信号增益的理论计算

将喷管一维守恒气体动力学方程与振动弛豫方程联立,计算了燃烧驱动气动CO2激光器激光介质的小信号增益沿流场方向的变化;以及小信号增益分别随燃烧室温度、压强及不同组分配比的变化.计算结果表明,气动CO2激光器介质增益区较长且变化缓慢;较高的燃烧室温度、压强和CO2分子含量以及较低H2O含量是产生较高增益的必要条件.本文对气动CO2激光器介质小信号增益的计算结果,可为激光器光腔的设计以及燃料与高压空气的最佳配比提供参考.(OA13)     

半导体激光器、集成光学激光器

0101927燃烧驱动气动 CO_2激光器几种液体燃料性能差异的数值模拟[刊]/王云萍//强激光与粒子束.—2000,12(4).—429～432(D)在甲苯、苯、煤油和乙醇四种不同液体燃料燃烧驱动条件下。对气动 CO_2激光器燃烧室的平衡组分、小信号增益沿流场方向的分布及激光器的输出功率进行了数值模拟,计算对比分析了该四种燃料的性能。计算结果表明甲苯是这四种燃料中最为理想的燃料。参4SPIE-Vol.3631-97 0101928光电子激光器与检测器(含4篇文章)=Session 4:op-toelectronic lasers and detectors[会,英].—97～130(PC)本部分含4篇文章。题名为:宽可调混合半导体激光器,模拟光纤链路与信号处理用的波导异质结光电晶体管,基于硅的集成 Ge/Si 量子阱和超晶格红外     

主喷管总温对MGDL小信号增益系数的影响

在国内外数值模拟工作的基础上,建立了更加准确的"混合型气动CO2激光器(简称MGDL)"增益场计算程序。利用该程序,一方面研究了基于筛形喷管的混合型气动CO2激光器光腔中的小信号增益分布规律;另一方面着重研究了主喷管入口总温对基于筛形喷管的混合型气动CO2激光器小信号增益系数的影响规律。计算结果表明:当其他参数不变时,主喷管入口总温存在一个最佳值,使得光腔中的小信号增益系数最大;当主喷管入口总温小于这个最佳值时,随着主喷管入口总温的增加,光腔中相同位置处的小信号增益系数逐渐增大;当主喷管入口总温大于这个最佳值时,随着主喷管入口总温的增加,光腔中相同位置处的小信号增益系数逐渐减小。此外,分析了主喷管入口总温对小信号增益系数的影响机制。     

固体推进剂燃烧驱动的CO2气动激光器小信号增益的计算与实验研究

采用喷管准一维定常非平衡流场方程耦合三振型三温度模型建立的振动弛豫方程 ,对固体推进剂燃烧驱动的CO2 气动激光器的小信号增益进行了计算 ,计算结果同实验测量结果进行了对比 ,分析了影响其性能的各种因素。     

CO2气动激光器的研制

本文描述了列阵喷管喉道高度为0．8毫米，马赫数为4．3的CO2气动激光器的实验装置和测量结果。观测了小讯号增益随CO2和H2O浓度、滞止温度和喷管出口下游距离的变化规律。当燃烧气体比在CO2=13%，H2O=1％和N2=86%左右时，平均小讯号增益为每米0.58，单孔耦合的单程稳定腔输出功率为1400瓦。     

实验气动激光研究

本文报导了CO_2-N_2-H_2O气动激光器(GDL)的一些实验测量结果。这些测量是用实验室内一种小尺寸试验设备——“微型火箭”——来完成的,对这种设备也作了详述。在火箭引擎的燃烧室中CO和H_2同O_2燃烧生成CO_2和H_2O;N_2作为一种稀释剂加入使混合结果的温度达到1500°K左右。CO_2、N_2和H_2O混合后的热气体经超声速膨胀使CO_2气体分子产生粒子数反转。以增益测量来表征这种粒子数反转。增益测量结果用其对气体组成、滞止压力和频率作图表示。此外又对共振腔的若干实验结果作了详述,其中光功率是作为质量流量、气体组成、频率和面积比的函数来测定。对CO和O_2以外的其他燃料和氧化剂的影响也进行了讨论。     

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．     

使用可调谐LD激光作探针测量泛频HF化学激光器小信号增益

发展了一种使用可调谐ＬＤ激光为探针直接测量ＨＦ激光器小信号增益的方法。以计算机程控步进电机驱动ＬＤ激光器波长扫描,测量进入ＨＦ激光反应室和从反应室出射的探针光功率,并依此计算ＨＦ激光器小信号增益系数。实测ＨＦ激光器小信号增益系数最大值约５×１０－ ３ｃｍ －１ ,增益－ 波长半宽度约１－５ｎｍ ,增益时间半宽度０－５ｓ。对测量方法结果进行了讨论。     

旋转波片法测量电光调Q射频波导CO2激光器的内部参数

提出了一种测量电光调 Q射频波导 CO2 激光器内部参数的新方法 ,采用此方法可测量出激光器的小信号增益系数、内部损耗、饱和光强等内部参数 ,并可推广应用到其他种类激光器内部参数的测量。     

CO2激光器混沌运转的实验方法

从MB方程出发,简单分析了CO2激光器的动力学过程。从实验角度对实现CO2激光器混沌运转的各种方法作了概述,并结合多电极对CO2激光器提出了可行的实现混沌的方法。     

约束放电激励千瓦级基模CO2激光器增益分布的测量

利用放大法进行约束放电激励千瓦级基模CO2激光器增益的测量,分析增益区的横向分布,得知此种激光器的增益值较高,增益区宽(与同类横流激光器进行比较),适合使用多折腔,并获得了优良的激光模式输出。     

粘接剂对CO2激光器Pt/SnO2催化剂性能的影响

就不同的粘接剂对小型封离式CO2激光器内CO转化催化剂的物理性能和反应性能的影响进行了研究。得出用铝基型粘结剂比用硅基型粘结剂制备出的催化剂其机械强度几乎高1倍,但用硅基型粘结剂制出的催化剂其反应活性好。如以硅溶胶或硅溶胶加碳纤维作粘结剂制备出的催化剂,在室温和-20℃时,于1×104h-1空速条件下,其CO的转化率都是100%,在-35℃时也有很好的反应活性,其CO的转化率为79.3%和95%。     

Faraday rotation,optical isolation and modulation at 10.6 μm using hot-pressed CdCr2S4 and CoCr2S4

Measurements performed on hot-pressed samples of ferromagnetic CdCr₂S₄ and ferrimagnetic CoCr₂S₄ indicate that they would be useful as optical isolators and modulators for CO₂ lasers at 10.6 μm. Based on the Faraday effect, large aperture devices could be fabricated which would operate under modest cooling and drive power requirements. The various figures of merit needed to evaluate the performance of these materials as isolators and modulators have been determined optically with a low power CO₂ laser. D.C. applied magnetic fields were used to determine the variations in measured Faraday rotation as a function of sample thickness. Figures of merit pertinent to isolation were also obtained, such as the passive extinction ratio and forward to backward transmitted energy ratio. A.C. applied magnetic fields were used to determine the frequency response of the materials, their modulation depths, and drive powers up to 100 kHz. Short duration pulses were used to analyze higher frequency behavior.     

基于啁啾放大的飞秒太瓦量级Ti:Al2O3激光器新进展

综述了基于啁啾放大技术的飞秒太瓦量级Ti:Al2O3激光器的发展概况及最新进展,在详细分析了其应用前景的基础上,进一步指出了这一技术领域未来的发展趋势。     

基于CO2激光的AgGaS2差频产生太赫兹波的数值分析

采用中红外CO₂激光差频产生太赫兹波是提高转换效率和输出功率的一种有效方法。根据差频过程中的三波互作用对AgGaS₂晶体进行了理论分析,数值模拟了oeo类和oee类两种匹配条件下差频产生太赫兹波的角度调谐曲线,并计算了光波在晶体中的走离角和允许参量。另外,还考虑了晶体的有效非线性系数和理论功率转换效率。研究结果表明,AgGaS₂晶体适用于中红外CO₂激光差频产生可广泛调谐的太赫兹波。     

Longitudinally Excited CO<Subscript>2</Subscript> Laser with Short Laser Pulse like TEA CO<Subscript>2</Subscript> Laser

We have developed a longitudinally excited CO₂ laser with a short laser pulse similar to that of TEA and Q-switched CO₂ lasers. A capacitor transfer circuit with a low shunt resistance provided rapid discharge and a sharp spike pulse with a short pulse tail. Specifically, a circuit with a resistance of 10 M Ω provided a spike pulse width of 103.3 ns and a pulse tail length of 61.9 μs, whereas a circuit with a shunt resistance of 100 Ω provided a laser pulse with a spike pulse width of 96.3 ns and a pulse tail length of 17.2 μs. The laser pulses from this longitudinally excited CO₂ laser were used for processing a human tooth without carbonization and for glass marking without cracks.      

CO2激光抑制熔石英损伤增长的研究进展

综述了熔石英光学材料激光诱导损伤增长机制,定性地描述了CO₂激光抑制损伤增长的物理过程。总结了近几年CO₂激光修复所取得的进展,最后阐述了目前CO₂激光抑制损伤增长所存在的问题和今后需努力突破的方向。     

Rechargeable Li?CO2 Batteries with Graphdiyne as Efficient Metal-Free Cathode Catalysts

A rechargeable Li CO₂ battery is one of the promising power sources for utilizing the greenhouse gas CO₂ in a sustainable approach. However, highly efficient catalysts for reversible formation/decomposition of insulating discharge product, Li₂CO₃, are the main challenge, which can boost the cycle stability. Herein, 2D single-atom-thick graphdiyne (GDY) with abundant acetylenic bond sites is prepared by a bottom-up cross-coupling reaction strategy and used as metal-free catalysts for reversible Li CO₂ batteries. The prepared GDY has a rich diacetylenic unit and atomic-level in-plane pores in the network, which can chemically adsorb the CO₂ molecules and easily promote the Li⁺ diffusion and thereby resulting in uniform nucleation and reversible formation/decomposition of the discharge product. The GDY hybrid cathodes show a small overpotential gap of 1.4 V at a current density of 50 mA · g⁻¹, a high full discharge capacity of 18 416 mAh · g⁻¹ at 100 mA · g⁻¹, and outstanding long-term stability of 158 cycles at 400 mA · g⁻¹ with a curtailing capacity of 1000 mAh · g⁻¹. Furthermore, a flexible belt-shaped Li CO₂ battery is fabricated as a proof of concept with a high gravimetric energy density of 165.5 Wh · kg⁻¹ (based on the mass of the whole device) as well as excellent mechanical flexibility.