新型光抽运顺式-C2H2F2连续远红外激光器

报导了新激光分子顺式-C2H2F2六条远红外线的受激发射，它们的高转换效率达到了7%的理论极限值。用一组分子选择判据估算了这种分子产生远红外受激发射的效率。分析激光特性，增进了分子参量对高转换效率所起作用的进一步了解。本工作完善了这组选择判据，并可用来预测更多有效的激光分子。     

医用CO2激光光纤展望

研制能传输10 μm CO2激光光纤的竞争已十分激烈。其中最新的一个竞争者是CVD公司，他们用于制作光学纤维的硒化锌是标准的大块远红外激光材料。     

光声效应用于光泵远红外激光器的研究

光泵远红外激光是气体分子转动能级之间的辐射跃迁。当气体分子吸收抽运的CO_2激光能量后,由振动基态被选择激发到高振动态的某一转动能级。它与相邻转动能级之间建立了粒子数反转。气体分子对CO_2激光能量的吸收是一种近共振吸收,频率失配一般在10兆赫之内。因此在调试连续光泵远红外激光器时,必须首先将CO_2激光频率调谐     

光泵CH3F和D2O远红外脉冲激光器

自1970年T.Y.Chang报道了光泵CH_3F远红外激光器以来,至今已发现有几十种工作物质,可在远红外波段产生1000多条激光线。远红外激光器有广泛的应用,在等离子体诊断中,通过Thompson散射,可确定Tokamak中离子密度和温度;在半导体中,可用来确定载流子浓度和杂质浓度;作为标准波长,可构成频率链的一环;在军事上,远红外激光可用于亚毫米通讯;用远红外激光照射石英晶体,可产生频率为几THz的声子,在     

用ZnGeP2晶体进行CO2、CO激光频率转换

苏联托木斯克大气光学研究所一个科学家小组，对CO₂、CO激光辐射转换为2.3到3.1微米波 段的辐射的工作作了进一步开拓。该组组长尤里·安德里耶夫首次报道，使用ZnGeP2晶体可产生CO激光二次谐波。8.5瓦的LGN-706型CO激光器可发射0.2到1.1毫瓦的二次谐波，效率为2.5~10×10^-3%。该组还指出产生CO2四次谐波的更高效率。使用ZnGeP2晶体，四次谐波的总效率达到0.1%左右，第二级的倍频效率高达2%，这是迄今为止公开报道的最高纪录。     

光泵CH3F和D2O远红外脉冲激光器

本文叙述了无镜远红外激光器的结构及其实验结果。用可调谐TEA CO_2激光器作为泵浦源,其输出能量在9P(20),9R(22)线上均可达1J左右。用CO_29P(20)线泵浦CH_3F分子,获得了能量为0.5mJ,波长为496μm的激光输出;用9R(22)线泵浦D_2O分子,获得了能量为1mJ,波长为385μm的激光输出。输出能量和波长是分别用热电堆和Fabry-Perot干涉仪测量的。     

Ar-N2转移激光器获得激光振荡

自1963年H.G.Heard首先获得氮气中的激光作用以来,氮激光器的发展很迅速,其输出功率越来越大,重复频率越来越高,激励方式也各有不同。为了进一步提高氮激光器的效率,D.J.Eckstrom等提出了利用稀有气体将能量高效率地转移给氮分子的概念,因而出现了Ar-N_2能量转移激光器。我们所研制的是用径向相对论电子束泵浦的Ar-N_2转移激光器(因为径向电子束较其它形式的电子束具有更高的效率),在氮分子的第二正带上(C~3π_u—B~3π_g)同时获得两条谱线的激光作用——3577(?)(0—1)和3805(?)     

用CO2激光激发CH3J分子的亚毫米波激光

现在已经知道了用CO2激光泵浦一卤代甲烷的亚毫米波激光。具有用CO2激光集中泵浦CH3J分子，已第一次获得亚毫米波激光。以后在利用非共振泵浦时,用具有横向放电的CO2激光器泵浦CH3J分子，在从250到400微米的范围内，于四个波长处获得脉冲振荡。     

CO2气动激光器

1964年首次报告CO2激光振荡以来， 在十余年间CO2激光研究迅速发展。特别是Kuhen等第一个报告了CO2气动激光器的振荡，而Hurle和Basov等已在几年前先于Kuhen等指出了这种可能性。尤其是Basov等对超声速喷嘴流中实现CO2分子的振动模v1-v2间的粒子数反转分布的可能性进行了详细计算。此后由Anderson Jr. J. D等作了更详细的计算。     

缓冲气体对光抽运远红外激光器频谱特性的影响

基于分子振动弛豫理论完善了缓冲气体的作用模型，利用半经典密度矩阵理论与量子力学理论，定量分析研究了缓冲气体对小型光抽运远红外激光过程的作用机理以及缓冲气体作用下小型腔式光抽运NH3分子远红外激光器的频谱特性，讨论了工作气压、抽运功率等工作参数对频谱特性的影响，并对理论计算结果进行了实验验证．二者符合得较好。研究结果表明，在小型光抽运远红外激光器中加入适当的缓冲气体，大量工作气体分子与缓冲气体分子之间的无规碰撞会引起谱线加宽，而且可以使远红外激光输出信号增强。     

光泵Li2脉冲激光器

用铜蒸汽脉冲激光辐射（578.2亳微米，脉冲重复率5千赫）进行光学泵浦的办法，首次获得Li2分子的脉冲激光振荡。在波长为867~907亳微米的波段中的激光跃迁属于A′Σ+u-X′Σ+v电子系统。当泵浦功率为190亳瓦时，平均输出功率达到8亳瓦，泵浦通道的光能转换效率达7%。在超辐射状态下观察到激光的一系列谱线。     

连续波光学共振泵浦传能DF-CO2激光器

演示了 一个光学泵浦连续波10.6微米的传能DF/CO2光器。其实现方 式是：用一个70瓦的多线DF化学激光器去激励3厘米×0.3厘米×0.3厘米的传能激光介质，而该激光介质是在22托和室温下由1/19/80=DF/CO2/He的流动气体混合物所构成的。当采用“内腔”结构（将传能激光介质置于DF激光器的谐振腔镜之间）时，所耦合出的10.6微米的激光功率为1.5瓦，该功率相当于“光子转换效率”（将可利用的DF泵浦通量变成耦合输出传能激光通量的效率）为6%。分析予示：当采用最佳的器体结构时，多线DF激光转换为单线CO2激光的“光子转换效率”有可能超过90%。     

Cs-N2系统中精细结构能量交换的作用

为了讨论缓冲气体对碱原子精细结构能级间的能量交换加速作用, 利用激光感应荧光光谱对Cs(Rb)-N₂系统中的精细结构碰撞能量转移过程进行了实验研究, 获得了不同条件下碱原子D₁线和D₂线的荧光变化数据。结果表明, 在Cs-N₂系统中, N₂分子更多参与精细结构能量交换的加速过程; 在340K时, 系统具有高的荧光转换效率; 在Rb-N₂系统中, N₂分子主要参与猝灭过程, 对精细结构碰撞的增益作用不明显。这一结果可为半导体抽运碱金属激光器的高效运行提供参考数据。     

无源隔离对几条光泵远红外激光线的影响

研究了在光泵远红外激光器中插入无源隔离装置对几条已知远红外激光线的影响。另外，增加了激光输出的稳定性，用隔离装置改变了泵浦功率对远红外功率的转换效率和远红外输出的偏振状态。     

低温冷却的高功率2微米Ho激光器

我们在这里报导一种实用的低温冷却的连续激光器。激光器中有一根多掺杂敏化的Ho:YLF 激光棒,激光棒用循环的液氮冷却,用一根1000瓦卤化钨灯作光学泵浦。用直径5毫米、长60毫米激光棒,得到了35瓦的输出,斜率效率大于4%。激光器在2.06微米附近的20毫微米范围内连续可调谐。自从对Er3+和Tm3+敏化的2微米Ho3+激光器进行第一次论证以来,它确有希望成为一种高效率的激光器。但是根据光谱可以预言,在室温下工作可能出现的高效率尚未实现,其原因看来是反向转移、上转换和受激态吸收等几方面因素所致。     

CO2-He-N2气体动力激光器的研究

报导了在通过膨胀冷却的含CO2的混合气体气流中,红外激光作用的实验和增益的测量。混合气体由反射的激波预热,然后使气流通过狹缝膨胀入真空。在CO2-He混合气体中获得了激光作用,而加进氮气可使增益提高。发现增益依赖于到狹缝的距离和狭缝前面的气压。     

高功率CO2激光器的评述

1961年波拉尼（J. C. Polanyi)提出利用分子振动产生红外波段激射的可能性;1963年马赛厄斯和帕克(L. E. S. Mathias & J. T. Parker)报道首次发现气体分子的脉冲激射。1964年佩特耳(C. Κ. N. Patel)第一次宣布CO2的10.6微米连续激射,但在1962年维克里(R. C. Vickery)等人就在一项专利中提出CO2激光器,因而获得了发明权。佩特耳给出了CO2激光跃迁的详尽描述,不久又宣布加入N2后获得了高功率输出和高效率。莫勒和里格登(G. Mueller & J. D. Rigden)报道,加入He后获得进一步改进。在大量的CO2激光器资料中,提出许多用附加添加剂来增强激光的某些特性的建议,但目前普遍使用的却是CO2-N2-He混合气体。     

Nd:Y2O3透明陶瓷4F3/2-4I11/2跃迁光谱及高效激光输出

报道了采用真空烧结法结合热等静压技术制备的Nd:Y₂O₃透明陶瓷的荧光光谱特性及相关激光输出。通过与Nd:YAG透明陶瓷的荧光光谱对比,表明Nd:Y₂O₃透明陶瓷的4F_3/2-4I_11/2跃迁光谱存在着多个增益相当的谱线,这更有利于实现同时双波长段激光振荡;不同斯塔克子跃迁光谱的离散特性有利于通过腔镜镀膜控制不同波长损耗,获得丰富的1.0~1.1 μm波段激光。利用简单的平平两镜腔结构完成进一步的实验,通过选择的输出镜片镀膜获得了输出功率3.62 W、转换效率40.4%的1074.6 nm和1078.8 nm的双波长输出和输出功率1.7 W、转换效率19.4%的1130.3 nm波长输出。     

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。     

CO2激光器极有希望用于聚变

据洛斯·阿拉莫斯科学实验室激光研究和技术分部代理负责人Gene Mo Call说，该室用CO2激光器进行打靶实验，获得的结果与用相等强度的1.06微米玻璃激光器得到的实验结果相似。大量早期理论研究预言，在CO2较长的波长处耦合效率要低得多。Mc Call说，洛斯·阿拉莫斯实验室首次用CO2激光获得聚变中子的结果使CO2激光器“很有希望”用于聚变发电厂。