紫外预电离放电激励XeCl激光器的工作特性

进行了XeCl激光器工作参数优化实验,通过建立和分析XeCl激光器混合气体的动力学方程及模型,模拟计算了不同工作参数条件下,激光输出的瞬态过程,研究讨论了混合气体的配比和压强对准分子激光器的工作特性的影响,模拟分析了激光器最佳的运行参数.根据模拟结果对XeCl激光器的工作参数进行了优化调整实验,气体浓度配比设置为Ne/Xe/HCl=875/15/1,气体总压强设置为3.6×10~5 Pa,获得了单脉冲能量为180 mJ,脉冲宽度为30 ns的308 nm激光输出,脉冲重复频率为20 Hz,脉冲能量不稳定度小于5%.     

纵向循环流动调频连续波一氧化碳激光器

本文叙述了纵向循环对流式调频连续波一氧化碳激光器的研制工作,报导了激光器在慢速和快速流动两种工作方式下的运行实验。在气体配比为O_2∶CO∶N_2∶He=10∶80∶150∶800(ml/min),总气压P=14.2Torr,放电电流I=14mA的慢速流动条件下,单线输出功率达到4.55W。在60∶100∶100∶800(ml/min)配比和6.0Torr气压下,快速流动使单线功率从慢速流动的1.92W提高到4.74W。增加外冷却,在I=24mA时,最佳输出功率达到了6.34W。     

平板传输线激发的气体激光器脉冲放电电流的测量

本文描述了一种平板传输线激发的气体激光器的脉冲放电电流测量方法,并给出了一些实验结果。     

无声放电辅助激励CO2激光器的研究

用具有扁平放电截面的等离子体管设计一种新颖的 CO2 激光器 ,并用纵向辉光放电和横向无声放电同时激励。阐述了这种激光器的设计原理 ,理论上讨论了激光管内电子浓度的横向分布 ,实验研究了它的工作特性 ,并与仅用辉光放电激励的情况进行比较。实验表明 ,由于横向无声放电的作用使这种激光器的激光功率、工作气压和工作气体中氮的比例有明显的提高 ,激光效率也有所提高 ,而且放电电流能兼顾最大激光输出功率和最佳效率。     

小型化准分子激光器气体性能的优化

对于新研制的准分子激光系统而言,激光气体的性能具有非常重要的作用,激光系统的混合气体配比与单脉冲能量、放电稳定性和寿命等性能参量有密切关系。为了获得最佳气体配比,在自行研制的小型化Xecl准分子激光器的基础上进行了激光气体性能优化实验,分析了Xe,HCl气体比例对激光性能的影响,通过理论分析和实验结果给出了Ne和He两种不同缓冲气体下的激光性能差异,并给出了该激光系统的优化气体成分和有效提高激光效率方法。实验结果为研制商业化小型准分子激光器件提供了支持和依据。     

小型化轴流式非链式脉冲氟化氘激光器

采用轴流循环流动方式更新非链式脉冲氟化氘（DF）激光器工作介质，搭建了一台小型化自引发放电DF激光器实验装置，开展了轴流DF激光器输出性能实验研究。单脉冲工作时，在工作气体配比SF₆∶D₂=10∶1，总气压8 kPa时，实现单脉冲能量800 mJ激光输出，全波半高宽约120 ns，其性能与横流放电非链式脉冲DF激光器相似。重复频率放电时，实现了DF激光器重复频率20 Hz稳定运转，得到的最大输出功率为13.1 W，重频脉冲幅值差优于±5%，并展望了轴流式DF激光器高重频工作的前景。文中提出的轴流式非链式脉冲DF激光器为小型化、工程化中红外光源提供了新的技术途径。     

射频激励铜离子激光器阻抗特性实验研究

利用自行研制的传感器和测量装置 ,通过对射频放电电压电流以及其相位角的测定 ,结合放电管的等效电路 ,对射频激励激光器阻抗特性进行研究 ,得出射频激励激光器等离子体的伏安特性曲线 ,以及等离子体电阻、容抗与气体压强、放电电流之间的实验曲线。     

一种用于空阴极激光器实验研究的准连续电源

空阴极激光器的工作特点是低电压大电流。大电流的工作状态将使供电电源功率很高,激光器限流电阻也变得十分庞大。此外,为了使激光器工作正常,必须对阴极采取水冷措施。所以在需要大电流供电的空阴极激光器研究中,一般都采用准连续电源供电。准连续电源是指这样一种脉冲电源,它输出的脉冲具有一定的宽度以使激光器的工作状态类似于连续工作状态,脉冲占空比小以保证激光器放电管阴极功耗足够小。一般来说,由于气体放电脉冲激发过程(脉冲击穿阶段和余辉阶段)是在毫微秒到微     

电致电离激光器

本文分析了激励气体激光器工作物质的电致电离方法。由外部电致电离辐射源使稠密的气体介质产生导电性,这样,当电流通辻气体时,其能量变成分子工作能级的激励能量。讨论了能量进入电致电离气体激光器激活介质的劲力学及激光器工作能级的激励。列出了研究于混合气体CO2:N2:He的压力达50大气压时工作的电致电离CO2激光器的实验结杲。在脉冲持续对间为~10^-7秒对,达到的报荡此功率为~10⁶瓦/厘米³。列举了电致电离CO2激光器的电流、閩值和能量的特性;它的放大系数与压力及混合气体成份的关系;以及它的辐射光谱。讨论了频率平稳重调的和大功率超短脉冲振荡的可能性。     

高效率放电抽运KrF准分子激光器

248 nm放电抽运KrF准分子激光器在微电子学和医学等领域有重要的应用价值。在大多数应用中,激光器的最大输出效率和能量都是十分重要的参数。为了提高激光器输出效率和能量,实现KrF准分子激光器的稳定放电,采用新型开关电源和结构紧凑的张氏电极,并通过优化储能/放电电容比例和工作气体配比等方法,研制出了一台小型高效率放电抽运KrF准分子激光器。研究了开关电源对充放电特性的影响,以及气体配比对激光输出效率和能量的影响。该激光器的各项参数相比以往的产品有了较大改善,可重复频率为1~80 Hz,输出效率最高达2.5%,最大单脉冲输出能量380 mJ;当工作电压高于25 kV时,激光输出能量不稳定度约为1.8%。     

Optimization and Maximum Output Power of CW DCN Laser

A high power CW 195 μm DCN laser has been developed for fusion plasma diagnostics. Optimization of various parameters (such as the rate of N₂:CD₄:He gas mixture, the gas pressure and the discharge current, the wall temperature and the output couple) for maximum output power at the DCN laser were performed and reported in this paper. Output power of about 220 mW on the 195 μm line has been obtained with 3.4 m long and 54 mm inner diameter discharge-pumped wave-guide laser. A new mixture gas of N₂:CD₄:D₂ was used in producing a stable high-power discharge and preventing the deposition of brown polymer with lower wall temperature and discharge current.     

CO_2波导激光器可调谐特性的研究

本文对CO_2波导激光器的可调谐性能进行了理论分析和实验研究.结果表明.只有在一定的条件下才能实现单一支线调谐.调谐宽度是器件的光学增益、总损耗、充气气压和配比及放电电流等参量的函数.     

工作条件对TEA序列带CO2激光器输出的影响

选择主放电电容器容量、电压、混合气配气比和预电离条件等对ＴＥＡＣＯ２序列带激光输出随注入能量变化的特性进行了研究。采取有效的能量注入,获得了好的输出结果。     

Waveguide CO2laser gain: Dependence on gas kinetic and discharge properties

Using a simple rate equation approach we examine the gas kinetic and discharge properties of waveguide CO2lasers. We calculate the dependence of the population inversion and laser small-signal gain on gas pressure, gas mixture, pumping rate (discharge current), tube bore diameter, and wall temperature. The results indicate, for example, that at a pressure of 50 torr and a tube-bore diameter of 0.125 cm, the gain is optimized with a gas mixture in the ratio CO2:N2:He of 1:0.75: 1.5. At higher pressures the gain is optimized by using more helium-rich mixtures. We also calculate the dependence of laser tunability on the gas kinetic properties and cavity losses. We find that for low-loss cavities the laser tunability may substantially exceed the molecular full width at half-maximum. Furthermore, the more helium-rich gas mixtures give greater tunability when cavity losses are small, and less tunability when cavity losses are large. The roles of the various gases in the waveguide CO2laser are the same as those in conventional devices. By contrast with conventional lasers, however, the waveguide laser transition is homogeneously broadened. Thus the dependence of gain on gas pressure and other kinetic properties differs substantially from that predicted by scaling results from conventional low-pressure lasers.     

封离型全金属RF激励CO2激光器的热设计

全金属RF激励CO2激光器中,气体放电区的温度分布与放电区的工作气体、注入功率和激光器外壳温度都有关系.腔体厚度以及腔体和金属电极之间的绝缘气体层厚度的变化,对放电区的温度分布也会产生一定的影响.通过解析的方法,计算各种因素对温度分布的影响,为合理设计激光器的结构参数和选择适当比例的激光工作气体提供了有利的参考.     

Operating characteristics and discharge conditions of a CW 28-µm water vapor laser

The operating characteristics of a CW 28-μm water vapor laser are examined for various parameters which are the discharge current, the water vapor pressure, the wall temperature of the laser tube, the mass flow rate, and the mixing ratio of helium gas or hydrogen gas. Their optimum conditions for getting a maximum output power are found. There is a relation that the maximum output power at various pressures of the water vapor is obtained at the discharge current which dissociates the water-vapor molecule rapidly.     

工作条件对TEA序列带CO2激光器输出的影响

Dependence of output energy of TEA CO₂ laser on a sequence band on input energy were studied with varying input parameters of electric energies and related conditions,such as the capacitance of main discharge,voltage,pre-ionization,mixture ratio of gas.With useful input.the output have been improved in a 0.85m-long discharge.     

脉冲HF激光器预电离设计及效果评估

气体介质稳定体放电是放电激励气体激光器高效输出的基础和前提,预电离是实现高压气体介质稳定体放电的有效技术途径之一。基于放电激励脉冲HF激光器电气结构总体设计要求设计了结构紧凑的紫外光自动预电离装置, 并对其在气体介质中预电离产生的初始电子数密度进行了数值模拟。模拟结果表明:在整个放电区域内初始电子数密度均在109/cm3左右,满足介质体放电要求。通过激光器能量输出实验评估了预电离效果,对SF6和H2混合气体介质,在充电电压较低时,输出能量有数倍的提高;对SF6和C2H6混合气体介质,在充电电压20 kV时激光器输出能量由200 mJ提高至297 mJ,提高了近50%。实验结果表明:该预电离装置对改善激光器能量输出特性有明显效果。     

CW Discharge‐Pumped DCN Laser with Novel Mixture Gas

This paper describes a CW submillimeter waveguide discharge‐pumped DCN laser operating on 190 and 195μm lines with novel mixture gas(N₂, CD₄, and D₂). No brown polymer deposit was found after long time discharge even at low wall temperature. The laser discharge length is 3 m, and the resonator length is 3.4 m. The resonator cavity consists of a pyrex tube of 54 mm diameter and two plane reflectors against its ends, one is a plane mirror, the other is a metal mesh. After optimization of various parameters, such as the N₂:CD₄:D₂ gas mixture, the discharge current and the wall temperature, this laser delivers 150 and 160mW on the 190 and 195μm lines, respectively, for EH₁₁ mode.     

圆筒结构千瓦横流CO_2激光器

本文报道一台圆柱形结构横流CO_2激光器及其运转特性.圆筒长度1.45m,直径0.45m,已获得大于1kW的输出功率.