气体激光器的发展趋势

目前气体激光器在科技方面的广泛应用是基于作为激光激活介质的气体特性和激光器高水平技术的实现。气体激光器的优异特性是它的激活介质的均匀性，可获得很好的射束和脉冲地或连续地激发从紫外至远红外的激光波长。采用混合气体,还可在一台激光器中产生多种激光波长。气体激光器在技术上的实现取决于对气体放电物理技术的认识以及气体放电的工艺水平,这涉及电极放电，无极放电以及综合激发机理（电子束、光学激发等)。     

设计大功率激光器光腔的一些基本原则

由于“对流的”散热效率远大于“扩散的”散热效率,为避免因基态温升过高而使激光下能态输空受对阻塞的“瓶颈效应”,现有重要的大功率激光器,如气动激光器、横流放电CO_2激光器、化学激光器、氧碘激光器等,都采用流动的气体激活介质,这些器件还都在介质组分上采用由储能介质的激发态向激光介质的上能态转移能量的方式提高器件的激光能量转换效率。     

光泵浦远红外气体激光器的研究发展

远红外激光具有穿透性强、光子能量低、带宽宽、通信传输容量大等优点,在公共安全、环境探测、生物医学、天文观测、军事以及通信等方面得到了广泛应用。在介绍了远红外波段激光器发展的基础之上,对产生远红外激光的各种方式进行了对比分析和总结,讨论了光泵浦远红外气体激光器的技术优势,并针对近年来远红外激光工作介质及其新谱线进行了归纳。通过对连续和脉冲光泵浦远红外气体激光器发展的回顾,结合该领域的一些重点研究方向,给出了未来光泵浦远红外气体激光器的研究趋势。     

放电激励重复频率HF激光器稳定输出实验研究

在放电激励重复频率气体激光研究中,激光器重复频率运行能量稳定输出是提高其输出平均功率及其实用化的基础。利用实验室已建立的单脉冲输出能量焦耳级的放电激励重复频率脉冲HF激光装置,通过调节气体介质循环速率及优化实验条件,开展激光器重复频率运行稳定输出实验研究,获得激光器重复频率运行时能量稳定输出的最佳工作条件。研究结果表明,随着运行频率的上升,激光输出能量衰减较快;增大气体介质循环速率有利于改善放电稳定性,提高激光器重复频率运行时输出能量稳定性。当混合气体工作介质以3.5m/s的流速循环时,激光器可实现1～50Hz重复频率激光输出,在重复频率50Hz运行时稳定输出能量约130mJ,能量波动约5%。     

激光技术讲座

(一)气体激光器的一般考虑气体激光器足目前应用十分广泛的一类激光器。它们大多能连续工作,而且气体激光谱线已达数千条。这些激光波长分布在真空紫外到远红外波段内。例如H_2激光器有波长为0.1161微米的激光输出,HCN激光器有波长为1.965毫米的激光输出。对于气体激光器来说,在产生激光的基本原理上,     

γ射线泵浦的脉冲化学HF激光器研究

γ射线泵浦的脉冲化学ＨＦ激光器研究自发明激光以来，就产生了用电离粒子——电子、质子和核裂变碎片泵浦气体激光介质的想法。电离粒子能将能量有效地转移给稠密的气体介质，但这些粒子的能量输入是不均匀的，因而限制了激光激活介质的体积大小。硬γ射线（Ｅｙ≥１Ｍｅ...     

第二章常用激光器

激光器的种类很多 ,习惯上主要按两种方法进行分类。一种是按激光工作介质的不同分类 ;一种是按激光器工作方式的不同来分类。到目前为止 ,已经发现能产生激光的工作物质有上千种 ,能产生上万种不同波长的激光。根据工作介质的不同来分类 ,可以把激光器分为固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器及自由电子激光器等。按激光器的工作方式的不同分类 ,则看激光的输出是连续输出方式还是脉冲输出方式 ,分别称为连续激光器和脉冲激光器。脉冲激光器又按脉冲的持续时间长短或采用的相应技术不同分为Ｑ开关激光器 (脉冲宽度为纳秒量级…     

YAG不稳定谐振腔

不稳定谐振腔提供了从大体积高增益激光介质里取出衍射限能量的最好方法。然而,对于一个有效的不稳定谐振腔来说,激光介质必须是高光学质量的。这一要求使不稳定谐振腔只限用于气体激光器,由于在固体激光器里出现的时间、功率与热畸变的关系,使这类谐振腔不引人注意。     

电子束泵浦XeCl准分子激光器输出特性

为了确保窄脉宽XeCl准分子激光系统获得高峰值功率紫外激光脉冲,实验研究了紧凑型四向电子束泵浦XeCl准分子激光器的输出特性。通过调节激光腔室气体介质的总气压和气体摩尔比、激光器的充电电压、二极管阳极钛箔厚度等参数,发现了激光能量随以上条件的变化规律,分析得到了激光器运行的最佳条件。在最佳条件下XeCl准分子激光器的脉冲能量大于100 J、脉宽约200 ns,电光效率约为5.81。另外,通过改变激光器内部Marx发生器的开关气压,研究了紧凑型电子束泵浦XeCl准分子激光器输出激光脉冲的延迟抖动特性,发现激光脉冲的延迟抖动可优于20 ns。研究结果表明:紧凑型电子束泵浦XeCl准分子激光器可实现脉冲抖动小于20 ns、103 J的高能紫外激光输出,可满足窄脉宽XeCl准分子激光系统运行的需要。     

核泵浦气体激光器

通过研究由核反应直接激励的气体激光器而跨进了等离子体物理和等离子体动力学的新领域。高功率、高压气体激光器最近的发展有助于改进核能泵浦的激光器。气体激光介质和裂变碎片、α粒子、快质子或γ射线相互作用的结果能够发生粒子数反转;这样的相互作用可以是粒子数反转的唯一原因,它们也可以帮助提高其它激光泵浦方式的效能。本文讨论了用核反应获得粒子数反转的可能性,评述了这个领域的工作,并提出了关于进一步研究的建议。     

1.75 kW国产掺Yb双包层光纤激光器

高功率双包层光纤激光器作为一种新型固体激光器,具有效率高、光束质量好、易于散热、结构紧凑等优点,与传统的气体和固体激光器相比,优势明显.在工业、国防、空间等领域具有非常重要的应用价值.这种基于包层抽运技术的光纤激光器,采用低亮度的二极管激光器作为抽运源,以稀土掺杂的特种新型光纤为工作介质.实现高亮度、高光束质量的激光输出,是高功率固体激光的重要发展趋势之一.目前,采用高功率光纤激光器的激光焊接、激光切割自动化装备已在汽车、船舶制造等领域中获得重要应用.在国际上,尽可能提高单根光纤的激光输出功率,一直是科学家努力的目标之一.     

金属蒸气激光器发展概况

金属蒸气激光器是一类很有前途的新型激光器。它们的不断出现，使气体激光器的工作物质大大超出了周期表上的气体元素。据1978年为止的全面统计,作为气体及蒸气激光工作介质的元素现共达52种,其中金属蒸气占有36种以上；已得到的气体及蒸气的激光谱线共为5193条,其中金属蒸气的谱线有300余条。可见目前金属蒸气激光器在气体及蒸气激光器中的重要地位。     

磁场对环形片状YAG：Nd^3＋激光器的影响

磁场对环形片状ＹＡＧ：Ｎｄ~（３＋）激光器的影响激光物理的一个有趣方向是激光器的磁光现象，虽然对气体激光器的磁光现象已较好地进行了研究（参阅文献［１］），但对固体激光器却不能这样说。在激光激活介质上施加磁场会导致其中产生塞曼效应和法拉第效应。文献［２?..     

用热膨胀法测量He-Ne增益管正柱区的气体温度

一、导言 He-Ne激光器的研究以及它的某些应用,往往需要知道毛细管内正柱气体的温度,并由此推知激活介质的多普勒宽度、气体粘滞系数等参数。 还有一些领域(如激光陀螺、激光准直等)需要研究开机漂变成因和克服开机漂变的方法。因此需要知道正柱区气体在增益管点燃后的升温过程,温度的变化对增益、功率、方向性等产生的影响。     

金属波导连续光泵气体太赫兹激光器

针对紧凑型光泵气体太赫兹激光器(OPTL)技术,设计并研制了全金属波导结构的气体太赫兹(THz)激光器原理样机.THz激光器工作介质为CH_3OH气体,最佳工作气压30 Pa,在波长9.69μm、连续功率44 W的9P(36)支CO_2激光泵浦下,实验测得在2.52 THz频点输出功率150 m W,光子转换效率为8.4%.研究THz激光输出功率与CH_3OH工作气压、泵浦光功率的关系、以及THz激光输出稳定性,并通过压电陶瓷对THz激光腔长进行精密调节,同时测量输出功率的变化情况,讨论了金属波导THz激光器的纵模特性.实验工作与结果为下一步紧凑型折叠波导腔全金属OPTL的研制提供了参考.     

激光探测大气典型气体的研究进展

利用气体的光谱吸收特性,激光可以被用来探测气体。介绍了一对波长激光对单一气体进行探测,多波长激光探测多种气体的研究。随着新型激光器技术的发展,超连续谱激光探测多种气体已成为新的研究和应用方向。     

复合型TEA-CO和TEA-CO_2激光器

利用一块镀有特殊介质膜系的平行锗平面作为TEA激光器的输出窗,制成一种复合型的TEA-CO和TEA-CO_2激光器。只需改变激光器内的工作气体,就能分别输出CO和CO_2激光。本文详述该激光器的结构和输出特性。本技术也适用于连续波CO和CO_2激光器。     

高功率半导体激光抽运碱金属蒸汽激光器

随着半导体抽运固体激光器向更高的输出功率发展,固体激光工作物质的热效应问题成了该类器件发展的瓶颈,人们开始尝试用高功率半导体激光抽运气体工作物质来代替固体工作物质以实现良好的热管理。半导体抽运碱金属蒸汽激光器（DPAL）结合半导体激光高功率、高效率抽运和气体激光介质良好的热管理和光学特性,以及碱金属原子D线激光跃迁的高量子效率（99%）等优越性,有可能实现好的光束质量（近衍射极限）、高效率（斜率效率大于80%）、高平均功率的近红外激光,在定向能量传输、国防军事、激光钻油气井和激光工业加工等领域具有极好的应用前景。综述了DPAL激光器的工作原理、关键技术、最新研究进展和它的应用前景。     

横向激励多功能气体激光器

目前从国内外研制的气体激光器来看,有一特点,即只能充某种工作气体,输出某种波长激光的单一性器件。能分别充入几种不同工作气体,配以相应的谐振腔镜片,分别获得不同激光输出的多功能器件为罕见。目前国内各高等院校,科研单位,厂矿企业等,对各类激光器的使用越来越多。因一台激光器只能输出一种波长,给用户和激光的应用带来很大不便。我们研制的“横向激励多功能气体激光器”可抵三台激光器使用。当分别充以N_2、CO_2lXe_2和HCl气体,配以相应的谐振腔窗片,就能分别用作N_2激光器,CO_2激光器和XeC、     

气体激光器的发展近况

气体激光器的发展近况粗略地看，由于近年来固体和半导体激光推向应用，气体激光器的应用正在逐年减少。世界的激光市场数据有时也支持上述看法，例如：可调谐固体激光器每年增长１３％，由于其可靠性好，在科研激光器市场中已遂步替代传统的气体激光器。但是这种泛泛而淡...