CO_2波导激光器

CO_2波导激光器,是一种高增益可调谐激光器,对于激光通讯,光雷达和光谱学等的应用十分引人注目,因此近几年来发展较快。     

BN陶瓷波导CO_2激光器的研制

波导CO_2激光器体积小,效率高,在许多方面均得到广泛应用。尤其是外差式激光雷达中,需要调谐范围宽、稳定性高的激光器件,BN陶瓷CO_2波导激光器可显示出突出的优点。我们首次实现了以国产氮化硼为材料的波导CO_2激光器的运转。氮化硼的优点是:介电性能好;导热系数高;机械加工性能好;无毒,宜于加工;线胀系数小(1×10~(-6)/℃),约是BeO与Al_2O_3线胀系数的1/6,这有利于提高输出稳定性和频率稳定性,在没有调谐元件控制情况下,可稳定在预定的振-转能级上运转。我们研制了两种器件,一种是方波导,波导孔为1.5×     

内腔式CO_2波导激光器的研制

报导一个封离型内腔式CO_2波导激光器的结构和初步实验结果。该器件激活长度为85毫米,腔长为100.8毫米,在CO_2∶N_2∶He=1.6∶1∶4.4,总气压为110托压力下,得到0.5瓦以上的输出功率,最大输出功率     

波导型CO_2激光器

波导气体激光器首先是由Marcatili和Schmeltzer于1964年提出的.他们计算了在空心电介质和金属波导中光频波的传播特性,由于它的低损耗性提出了作成气体波导激光器的可能.此后,由Steffen和Kneubuhi,以及Smith等人得到了证实.先后制成了波导型ICN亚毫米波激光器以及波导型He-Ne、CO_2、CO等气体激光器.由于它具有较宽的增益带宽及小型化等特点,引起了人们的注意.尤其是波导型CO_2激光器,国外已制成了纵向激励横向激励等不同形式的圆孔或方孔波导激光器.这里对波导型CO_2激光器的特点、结构、损耗作一简述.     

大功率CO_2波导激光器

本文描述一台功率达39.5W(51W/m)的 CO_2波导激光器,这比前报导的数值高。列出并讨论了输出功率与温度的关系。分析了在最大功率条件下得到的小信号增益(0.22cm~(-1))和饱和功率(35W)。分析表明,分布损失的假设比镜面上集中损失的假设更适合于所观察到的激光输出。     

封离型CO_2波导激光器

本文报导密封CO_2波导激光器的结构设计、制造及其性能.器件放电长为12.5厘米,由四块BeO陶瓷板贴成1.5毫米方孔而成,腔长为15厘米.最大输出功率1瓦,在150托气压下,用两只波导激光器进行光外差测量,测得在一条谱线上(P_(20))调谐宽度为500兆赫.     

CO_2波导激光器的最佳化

计算了内腔封离型CO_2波导激光器的EH_11波导模的传输和耦合损耗,设计并制造了内腔封离型CO_2波导激光器.器件的最高输出功率为3.57W,单位激活长度和体积的输出功率分别为0.27W/cm、17.3W/cm~3.     

射频CO_2波导激光器电源

射频CO_2波导(RF CO_2 WG)激光器对电源的相关性是国内外研究人员共同关注的问题,研究的重要问题有:电源最佳频率的选取,适当的输出功率,可靠的工作,安全的使用(可靠的屏蔽,防止射频污染)等等。本文主要介绍小型全晶体管电路RF CO_2WG激光电源的设计与实验。该电源具有连续与脉冲两种工作体制。连续工作时:工作频率f=120MHz,最大输出功率W=160W;脉冲工作时:调制频率f_M=0～20kHz方波连续可调.占空比可调范围DF=2～98％。本电源的优点是:尺寸小、质量轻、使用方便、工作安全、稳定可靠。     

高频激励波导CO_2激光器

一、前言七十年代初出现了波导CO_2激光器。由于它可以实现频率调谐,在雷达、通讯、测污及光谱学等方面得到广泛应用,而引起人们的极大重视。前期的器件多采用纵向直流激励。因为这种激励方式是一般的连续波CO_2激光器通常所采用的,所以它在工艺上比较成熟,容易实现。但根据放电特性,波导激光器采用它则需要0.5～1.5 kV/cm的高电压及100kΩ/cm的镇流电阻,因此需要考虑采用多段并联放电。这样的放电带来的困难是:各段不易同时着火,要有严格的高压绝缘措施。此外,还有由于镇流电阻耗散大部分功率而使总效率低及由于阴极溅散污染反射镜和放电区而使器件寿命下降等问题。采用横向高频放电,上述一些困难及问题得到克服。放电电压降到100～200V,建立和维持放电都变得比较容易;镇流电阻为零也能稳定地放电,     

横向激励波导CO_2激光器

横向激励波导CO_2激光器具有增益高、结构紧凑、能在高气压下工作等优点,因而非常适合制成宽带可调频器件。它可用于做为可调谐红外光谱源,光通讯、辐射计及雷达系统的超外差本机振荡;锁模短脉冲发生器或宽带功率放大器等。波导腔采用矩形结构。一对13厘米长的     

频率可调CO_2波导激光器

一般低气压CO_2激光器的调谐范围受到激光跃迁的多普勒宽度的限制。自1964年Marcatili和Schmeltzer首先导出空心园柱介质波导的传输模,并由Smith于1971年制成He-Ne波导激光器以来,人们采用减小放电管径、增加气体压强的方法制成了高气压频率可调CO_2波导激光器,获得千兆赫的调谐宽度。可用于锁模,宽带功率放大,外差通讯系统中的激光本机振荡器以及雷达系统中的线性调频主控振荡器等。     

横向激发CO_2波导激光器

最早的横向激发CO_2波导激光器是由贝尔电话实验室的P.W.Smith等实现的,随后其他实验室也进行过这方面的研究.我们建成的横向激发CO_2波导激光器整体结构如图1所示.外形为长不足180毫米直径φ30的圆柱,有百分之八十以上是用金属做成的,只有波导侧壁及波导管的顶壁一部分是由石英玻璃块组成的.并且不采用通常水冷,而是用导热性能较好的黄铜块在空气中自然散热或用空气强迫散热来实现冷却.     

频率可调CO_2波导激光器

频率可调CO_2波导激光器是一种高增益可调谐激光器,在激光通讯、光雷达、污染探测以及光谱学等应用方面十分引人注目,因此近几年来发展较快。 一般低气压CO_2激光器的调谐范围受到CO_2激光跃迂的多普勒宽度(约为53兆赫的限制,自1964年美国贝尔电话实验室的Marcatili和Schmeltger提出空心介质波导激光器的设想以及由Smith于1971年首先制成He—Ne波导激光器以来,人们采用减小放电管直径,增大气体压强,使激光器的谱线压力展宽,制成了高气压可调谐CO_2波导激光器。获得了千     

射频激励的CO_2波导激光器

近年rf激励的CO_2激光器成了一个重要的辐射源。这些紧凑装置发出的高连续功率使它们成为医疗和材料处理的理想激光器。本文详细叙述二种不同的rf激励激光器。一种是混合金属陶瓷波导,功率密度0.3W/cm,功率为21W。另一种是纯氧化铝波导,功率也是21W,但功率密度为0.46W/cm,效率大于10％。这些输出功率密度表明比早期设计有了相当大的改善,效率也比以前装置好得多。最近,这些非常紧凑的装置,使用高输入功率(大于100W/cm~3)获得高效和大功率运转。还包括适中rf输入功率(50～100W/cm~3)的试验。     

频率可调谐CO_2波导激光器

本文介绍一种可调谐 CO_2波导激光器。采用 SiO_2玻璃材料作激光管壳和以平面镜调节器作为调谐元件,在充气压为110托情况下,得到激光输出功率≥2w,频率调谐范Ⅲ≥220MHz。     

射频波导CO_2激光器取得重大进展——三列阵CO_2激光器研制成功

西南技术物理所射频激励列阵波导CO_2激光器研究取得重大进展,最近研制出三列阵射频波导CO_2激光器。国内目前尚无此种三列阵器件,器件输出功率已达8.0W,效率8％。该     

内腔式CO_2波导激光器的研究

我们分析和计算了 TE_(11),波导模的传输和耦合损耗,并且考虑了波导轴线弯曲对激光振荡的影响。在此基础上研制出内腔封离型 CO_2波导激光器。本文描述了器件结构和实验结果。对波导管管径、放电参量和冷却等因素进行了讨论。     

功率7.5瓦的波导CO_2激光器

描述了一种连续波导CO_2激光器,其每放电单位长度的振荡功率输出达0.5瓦/厘米。讨论了直流放电和高频电流放电泵浦复合方案的各种特点。指出波导材料(BeO陶瓷)参与了激光工质的等离子化学变化。     

一种改良的波导CO_2激光器

本文介绍了一种改良的波导CO_2激光器。这种激光器采用了热管导热技术,解决了空心介质波导散热面积小致使工作气体温度较高的困难。又采用了分布催化技术并根据泊肖叶气体流动公式,改进了激光器的结     

BN陶瓷波导CO_2激光器的研究

报导了利用国产氮化硼陶瓷研制的两种波导 CO_2激光器:圆孔波导 CO_2激光器(尺寸Φ1.6×100mm)输出功率700毫瓦和方孔波导 CO_2,激光器(尺寸是1.5×1.5×150mm~3)输出功率是1.5瓦。BN 陶瓷具有热传导性好和热膨胀系数极低的优点。