激光器

0103619脉冲 CO_2激光器峰值功率的增益饱和现象[刊]/张卫//强激光与粒子束.—2000,12(5).—547～550(L)从理论和实验的角度分析了在腔损耗调制状态下,当调制速度与 CO_2激光转动能级间的弛豫速度相当时,激光器输出脉冲峰值功率与增益系数间存在的非线性特性:峰值功率随增益系数的增加,存在饱和现象。这种特性是 CO_2B 类激光器的特点,实验和理论模拟结果一致。参9     

多大气压CO_2激光器的脉冲瞬态特性研究

研究了自由运转条件下多大气压CO_2激光器的脉冲形成时间和输出脉冲宽度与压力和激励条件的关系。实验结果表明:在600kPa压力下,脉冲能量从10mJ增到800mJ时,脉冲宽度由120ns降到60ns。这是因为激励增加使介质的峰值小信号增益随之增加,光子在腔内的放大形成     

针状电极大气压强CO_2激光器

本短文介绍了利用阵雨式放电的1.2米长横向激励大气压强CO_2激光器及其工作特性与电压(直至60千伏)的关系。脉冲能量超过2焦耳,峰值功率大于20兆瓦,效率达15％。     

混合式CO_2激光器

众所周知,TEACO_2激光器可以在高气压下产生大体积均匀辉光放电,从而获得很大的脉冲输出能量和很高的峰值功率.但是,正是由于TEACO_2激光器工作在高气压下,因此不可避免地使激光介质的增益线型被气压大大地展宽,其增益线宽可达4千兆赫/大气压.如果这样的增益介质放在一个2米长的光学谐振腔(其纵模间隔为75兆赫)中,计算表明有20多个不同频率的纵模的增益系数之差小于5%,这样就可以有很多不同频率的纵模同时振荡,它们还会产生拍频,使TEACO_2激光器的脉冲输出呈现很强的调制.这在诸如脉冲激光雷达、光泵远红外激光器的光泵源、激光同位素分离、非线性光学等很多重要的领域都是不希望的.     

双放电激励的大气压二氧化碳激光器

简要地评述了在大气压强下工作的脉冲CO_2激光器电激励的问题,以及加拿大防御研究中心所研制的某些解决方法及其限制。根据一种双横向放电新技术,我们设计了一只3.8米长的激光器,输出为9焦耳/脉冲,峰值功率为12兆瓦。受激气体的输出能量密度已达到5.5毫焦耳/厘米~3。     

平行平板传输线激励的氮分子激光器

一、引言 氮分子激光器是一种毫微秒脉冲紫外激光器,输出波长为3371A,本装置采用平行平板传输线激励,横向放电。火花隙为同轴形充气结构,输出峰值功率为1兆瓦,重复频率连续可调,可达50赫芝。测量了单次脉冲能量随电压和气压的变化,观测了光脉冲波形,在小于120托时脉宽随气压增加明显变窄,在120托至180托之间无明显变化;实验了储能电容器的长度及脉冲形成电容器长度对单次脉冲输出能量的影响,两部分长度应适当匹配才可使输出效率提高。     

1972年国际量子电子学会议技术论文摘要

横向激励大气压CO_2振荡-放大激光器产生2仟兆瓦峰值功率。随着横向激励大气压CO_2激光器的出现,在10.6微米波长上产生的峰值功率有了显著的增长。这些进展,加上高速光调制器以及大容积予电离泵浦的当前进展,现已为能产生极短辐射脉冲,峰值功率有可能达到数仟兆瓦的CO_2振荡-放大系统的实验铺平了道路。在长的作用波长上获得如此高功率超短脉冲,在当前对于研究高强度激光器辐射与物质的瞬时作用是很有意义的。本文描述了能辐射具有4焦耳数量级能量及2毫微秒受仪器限制的脉宽的单一脉冲的大气压振荡器-放大器组合系统的设计、结构及性能。发现这些脉冲的功率电平均超出2仟     

大功率双放电型横向激励大气压CO2激光器

描述了大功率双放电横向激励大气压CO2激光器的特性。激光输出能量大于20焦耳，激光峰值功率大于0.2千兆瓦。在放电中心处测得的增益系数是4%~4.5%厘米^-1。本文就二甲苯对均匀放电和激光峰值功率的附加效应也作了报道。     

采用新型激励方式的长脉冲TE CO2激光器

从预电离的角度出发,对原有长脉冲TE CO2激光器的双高压开关抽运电路进行改进,设计了新型激励电路.在新激励电路中,加入一个合适大小的电感与激光器电极部分串联,为Pulser和Sustainer放电电路所共用.实验结果表明,改进电路能够增强预电离能力和增加激光脉冲能量.在一台增益体积1.17 L、气体混合比CO2:N 2:He=12.5:13、工作气压为40 kPa的TE CO2激光器中,改进电路比原来电路增加激光出达61%.文章给出了详细实验数据并作了简单理论分析.     

高电压轴向脉冲CO_2激光器的性能

进行了高电压轴向脉冲CO_2激光器的参量研究,参变量是管径、放电电压、放电电容及混合气。对于管径大于5厘米的激光器,单位放电长度的输出能量随管径线性地增加。以2.5厘米和5厘米直径的管子获得了容积比例尺。在2.5厘米直径的激光管中,总压力为90乇时获得4.8毫焦耳/厘米~3的最大能量密度。用15厘米直径的管子,长10米的激光器获得每个脉冲最大能量287焦耳,对于所有的激光器和气体条件,当施加电压增加时,输出能量增加,直至发生电弧放电。在最大的输出能量下,施加的电场对总气压之比近似为15伏/厘米·乇。最佳贮能电容随管径而增加。     

管板式横流10kWCO_2激光器的实验研究

本文叙述一台具有重复脉冲辅助放电的横向流动连续CO_2激光器。实验研究了放电特性,并给出激光器增益和输出功率的实验和计算结果。激光器最大输出功率12600W。在输出功率10200W条件下一次充气连续运行超过8h,功率不稳定度±1.5％。     

在压力高达一个大气压的CO_2-He-N_2混合气中余辉增益测量

一个连续波10.6微米的CO_2激光器被用来测量CO_2-He-N_2混合气压高达1个大气压的横向激励电容放电中作为时间函数之小信号增益。测量了放大器增益和平均增益系数。研究了不同的混合气,并观察了N_2和He对于增益的一般作用,随着气压降低增益一直增加,在2.45米的放大器长度上得到大于6的放大系数,随着加到放电电容器上电压的增加,增益也增加。放电所致的激光束的偏离以及气体中声波的产生,均归因于气体的发热。     

双放电CO_2激光器的应用

一、双放电CO_2激光器的特点、由来及基本原理双放电CO_2激光器是一种脉冲式气体激光器.它具有在高气压下实现大面积均匀放电、高重复率、大能量、高峰值功率、脉冲宽度可调、转换效率较高、结构简单等优点.早期出现的CO_2激光器是纵向放电,即放电方向与光轴取向一致.但是这类器件一般只能是低气压下运转,并且要想得到高功率的输出,激光管就要加长,电极距离也相应地加大,要求较高的工作电压,这对进一步提高输出,增加效率较为困难,也给实际应用带来许多不便.事物的矛盾推动着技术的发展.横向放电方式的采用给CO_2激光技术又开辟了一条新的途径.     

横向激励多功能气体激光器工作特性的研究

本文介绍了管长0.5米电晕预电离双放电横向激励激光器在N_2和CO_2不同工作气体下运转的输出特件,通过实验分析了触发电极对放电均匀性和输出的影响及工作气压、杂质气体对输出的影响。该器件做成圆筒形,装拆、维修方便,可分别获得脉冲能量5mJ371AN_2激光输出和400mJ10.6μmCO_2激光输出。并可运转于XeCl准分子获3080A脉冲激光输出。     

一种紫外,可见和红外的简易高功率TEA激光器

我们报导了一种简易、高功率的横向激励大气压激光器.它用 N_2、XeF 及 KrF 在紫外运转,用 F 及 Ar 在可见和近红外运转.用 HF、CO、CO_2及 N_2O 在红外运转。在同一种器件中,从N_2得到峰值功率0.5MW 及脉冲能量4.5mJ,从 XeF 得到1.5MW 及16mJ,从 CO_2得到18MW 及2.7J,由于在激光混合气体中加进 NF_3,N_2激光器的性能大为改善(1MW,10mJ).在接近或超过大气压时取得最大功率与能量.     

放电引发的非链式脉冲HF激光器

将紫外光预电离横向放电技术用于激励脉冲HF激光器,研究了激光输出能量与气体混合比的关系,得到了350mJ的脉冲能量,脉冲峰值功率1MW,发现缓冲气体He或Ne对激光输出的影响不大,此外放电起弧时输出能量也无下降。     

CW-TEA混合式CO_2激光器的研制

本文介绍CW-TEA混合式CO_2激光器的基本原理和初步研制结果。将一个TEA放电管和一个低气压连续放电的CO_2激光管组合在一个谐振腔内,实现了单横模、单纵模高峰值功率的脉冲运转,峰值功率约2兆瓦。预期这种单纵模输出的CW-TEA混合式CO_2激光器,具有广泛应用的潜力。     

均匀激励高压强CO_2脉冲激光器

文中描述了对气体容积均匀激励的工作于大气压强下的紧凑脉冲GO_2激光器的性能。输出脉冲能量与放电电压、气体组成及压强关系的测量表明,该激光系统能给出输出能量密度为17毫焦耳/厘米~3的脉冲,效率为10.4％。电激励GO_2-N_2-He激光器的新近研制表明该器件有可能在高压强下的瞬态扩散辉光放电方式工作。产生与激光器轴成横向的短脉宽能量有限的脉冲辉光放电可防止在高压下易于形成电弧的倾向。所采用过的针-平面及平行平面的电极结构已报导效率达7％,而输出能量密度为3毫焦耳/厘米~3。本文描述了均匀激励气体容积的CO_2激光器结构性能的     

横向射频激励CO2波导激光器

本文描述了横向射频泵浦的无电极CO2波导激光器。以射频连续波方式激励，激光器在气压为100托时发射功率为0.6瓦。以射频脉冲方式激励，已经在大气压下以重复频率300赫运转，脉冲持续时间为200微秒，峰值功率为几瓦。     

基于Pulser/Sustainer技术的可调谐长脉冲TE CO2激光器

采用光栅谐振腔,对一台基于Pulser/sustainer技术的紫外预电离长脉冲TE CO2激光器的调谐特性进行了实验研究.在增益体积为1.17 L,激光混合气体体积比V(CO2)∶V(N2)∶V(He)=1∶5∶19,工作气压为30 kPa条件下,实验测量了75条激光谱线的输出脉冲能量和脉冲宽度(半高全宽,FWHM),结果表明,相同的激励条件下,不同的激光波长,激光输出脉冲宽度有所不同.通过仔细观察比较四条主要谱线(9R(20),9P(20),10R(20),10P(20))的激光输出脉冲波形随放电电压、放电脉宽以及气体成分配比等的变化情况,说明基于pulser/sustainer技术激励的长脉冲可调谐TE CO2激光器的激光输出脉冲宽度随调谐波长的不同而变化.简单实验分析表明,谱线增益的变化可能是引起谱线输出脉冲宽度不同的主要原因.