空心阴极脉冲金属离子激光器

众所周知，离子激光器，尤其是金属蒸汽离子激光器，具有大量的辐射波长，光谱复盖自紫外到红外，既可脉冲工作也可连续工作，而且相当经济，这就决定了它们有各种各样的应用。这种激光器激活介质的激励方案之一是把惰性气体和金属蒸汽混合进行空心阴极负辉光放电。这种放电降低了激光器所要求的电源压电，并可用阴极溅射的经济办法把金属蒸汽引入到放电中。此外，如以前所确立的，在空心阴极激光器的等离子体中，由金属原子和缓冲气体离子的电荷交换以及缓冲气体亚稳原子和金属原子的彭宁电离所激起的工作跃迁，其激发效率高于正柱辉光放电。     

选择最佳谐振腔以获得大功率脉冲电离CO2激光辐射的衍射方向性

获得大功率电离CO2激光器辐射的最好方向性，是这种激光器各种应用的重要而迫切的问题之一。在大激活体积下，通常利用不稳定的望远镜谐振腔，以便在光学上相同的激活介质条件下,保证单横模振荡。同时,辐射的发散度由密度不均匀性确定,这种不均匀性是由于在电离放电和激光振荡过程中介质的气体动力学运动产生的。出现气体动力学激发的原因之一是泵浦的不均匀性，它既取决于能量贡献区的限制,也取决于空间电荷层中热发射功率的增加。其他的原因乃是CO2分子振动弛豫速率依赖于激光辐射强度，结果在共振腔内出现附加的热发射。导致电离CO2激光激活介质中形成压缩和放电波的所谓因素对激光辐射发散度的影响，可通过相应的选择不稳定腔的几何结构，或者效率有某些降低的值来消除。     

对氪离子激光激活介质内部扰动的研究

采用激光器的测量系统的极限特性决定于激光辐射功率的波动。为了扩大使用范围和改善类似测量系统的计量特性，需要研制稳定激光输出功率的系统。为了选择稳定功率的方法和弄清对稳定系统各部件技术性能的要求，必须知道激光辐射的波动原因、波动谱的分布、放电电流波动到辐射功率的传输系数(对于气体激光器)。激光辐射的噪声在很大程度上取决于激活介质内部的过程，这类过程在氦离子激光器中已有很好的研究，已知比氩离子激光器内的简单。     

在Na-Ne放电管中的光电流光谱学实验

光电流光谱学的原理基于激光感生电流效应.即它是在低压气体或各种金属蒸气中维持恒定的直流放电或脉冲放电的条件下,用可调谐激光器激发放电样品,当激光波长调谐到与放电样品的原子(或分子)跃迁频率时,放电样品的阻抗就发生变化,使回路电流发生相应的变化.用锁相放大器或灵敏示波器对这种变化的信号进行测量.本实验装置由氮分子激光器泵浦的可调谐染料激光器激发样品,波长由光谱仪标定.图1为实验装置示意图.染料激光器采用20倍的扩孔望远镜和每毫米1200条刻线的光栅进行波长调谐,染料用若丹明6G并溶于乙醇中.激光调谐范围从5800     

低温致冷混合气体激光器

低温致冷混合气体激光器目前，制造工艺用的激光系统主要是平均功率为几十千瓦的脉冲周期性电子电离ＣＯ。和ＣＯ激光器。应用电子电离激光器的困难，首先是由于将高真空电子束区与气体放电部分分开用的箱片寿命不长，以及电子束在激活介质中的阻尼产生强Ｘ光辐射造成的。...     

用强流相对论超高频振荡器激发的准分子激光器

在准分子激光器已知的激发方式（横询放 电、光發浦、电子束、离子束和超高频 放电）中，最有趣的是超高频场泵浦方式。这是由于激活介质有可能全部吸收超高频功率，而且在大气压气体情况下高频放电具有高度的稳定性和相当大的电子浓度为Ne=1014~10160 cm-3的激发体积。从泵浦能量传输和导入激活介质的观点来看，超高频脉冲有非常好的工艺性能，而且无电极放电能够使工作气体长时间保持清洁。     

亚毫米波激光器及其应用

评述了亚亳米波段内波长固定的和波长可调谐的激光器的现状。波长固定的激光器包括放电泵浦气体激光器和光泵浦气体激光器。后一种激光器在亚亳米波段有1500多条激光谱线，并作了详细论述。概述了可调谐亚亳米波激光器和相干光源，它们是由半导体激光器、差频振荡器、光参量振荡器、产生边带的双光子混频和喇曼激光器。     

双波长激光器

本文介绍了一种新技术，它通过用高增益光栅或棱镜调谐可使激光器同时以两种或更多种波长运转。这是通过在激光器内插入小角度的光楔，以形成两个独立的腔而实现的。输出波长的相对强度由光楔的位置决定。转动光楔就可调出新的波长。两种输出波长的差频不受激活介质特性的限制，因为不同的激活介质可同时采用。这种光禊技术被用于氮激光器泵浦的染料激光器中，对于这种激光器在非线性光学实验中的用途也作了说明。     

紫外钙离子复合激光

钙离子复合激光器是继锶离子复合激光之后，又一种新型脉冲放电金属蒸气激光器件，其激光介质是一份钙离子，主要发射波长373．7nm紫外激光．国外已有报道瓦级平均激光功率的输出，它可作为可调谐激光器的短波长泵浦光源，还可用于激光育种、激光医学、激光生物学等诸多方面。我们已经获得稳定持续的激光输出，激光平均功率50mW。在高气压约14．7kPa氦缓冲气体环境中，通过放电自加热，并辅以外加热，控制石英放电管内壁温度约650℃，使置放于放电管中的金属钙升华形成的5．2Pa的钙原子蒸气。钙原子的2个价电子电高电位分别是6．1eV和11．…     

基于晶体拉曼转换的多波长激光技术综述(特邀)

近年来，在光电对抗、激光雷达、精密测量、医疗等诸多应用的牵引下，能够同时或交替输出不同波长的激光器得到广泛关注，但是受到激光工作物质中激活粒子固有发射谱及其增益强度的限制，实现多波长激光的功率、波长和时频域的高效可控辐射具有较大难度。非线性光学频率变换技术是拓展激光波长的有效手段，具有系统灵活性强、波长调节范围宽和功率拓展性强等特点。作为一种三阶非线性光学效应，受激拉曼散射(SRS)通过介质内部的分子或晶格振动使入射的泵浦光产生一定的频移，结合其固有的放大、相位共轭、级联转换等特性，基于SRS的拉曼激光器在获得高功率、高光束质量、多波长激光输出中具有显著优势，尤其是以晶体作为拉曼增益介质的多波长激光器一直是激光领域研究的热点。文中介绍了SRS和级联拉曼转换的基本原理，归纳了典型晶体拉曼激光器的分类和基本结构，综述并讨论了基于晶体拉曼转换的多波长激光技术的研究现状。     

双波长氦-氖激光器

研制了一台能同时输出0.63微米和1.15微米激光的双波长氦—氖激光器。0.63微米激光功率能够达到1毫瓦。实验探索了气体的成分、气压和放电电流等参量对激光振荡的影响规律。气体条件和放电电流用来控制激光波长的选择。激光谐振腔反射镜对这两个波长都是高反射率的。反射镜固定在比较稳定的外壳上,使得温度波动对光束方向的影响比较小。这种同轴的双波长激光器可用于高精度的激光准直。     

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。     

用灯激发的双脉冲染料激光器

用灯激发的双脉冲染料激光器用激光加工结构材料时，激光辐射对物质的作用通常需要延迟间隔可调的几个脉冲。为此，目前采用固体和气体激光器，其缺点是不能控制其振荡辐射的波长。有机染料激光器可克服这个缺点，但由于实现重复工作方式十分复杂，特别是用非相干辐射源时...     

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%。     

亚毫米波气体激光器及其应用

严格地说,亚毫米波是指波长从0.1mm至1mm的电磁波,而这里是指波长从10μm至10mm的电磁波。亚毫米波激光器可以分成固定波长和波长可调二大类。属于前者的是亚毫米波气体激光器。亚毫米波气体激光器按激励方式可分为放电和光激励二种。气体激光器在波长0.1μm至3mm内共有500～6000根谱线,而目前亚毫米波激光器波长占它的20％之多。目前,亚毫米波激光器不再是一种小功率激光器,预计它的输出功率可达千兆瓦级。近年来,由于在能源上的应用使亚毫米波激光器越来越受到重视。利用自由电子流作激光工作物质的所谓自     

同轴环形螺旋谐振腔设计分析

提出了一种适用于同轴环形放电结构气体激光器的环形螺旋谐振腔,并给出了理论分析。该谐振腔由一螺旋面反射镜和一球面反射镜构成,可充分提取激活区的能量并输出单束激光。该结构易于实现同轴环形放电激活区中的功率萃取。     

同轴式连续波CO_2激光器的特性

一台连续波 CO_2激光器已经研制成功。它的激活介质是由同轴电极之间的放电形成的。已经研究出激光增益和饱和特性与不同器件参数的函数关系.连续波 CO_2激光器的总效率与传统的纵向放电激光器的总效率大致相同,同轴几何形状具有低压运转,迅速冷却和坚固的优点。     

新型分布反馈式气体激光器

本文论述了三种分布反馈(DFB)式气体激光器的理论及其首次实现的情况,这三种气体激光器是线性DFB激光器、螺旋DFB激光器和与二阶DFB效应相关的切向入射光栅式激光器。这些新型激光器是分别把线性周期金属波导、螺旋型金属波导以及带光栅的楔形金属波导应用到496μm光泵远红外CH_3F激光器上而实现的。螺旋DFB结构在激光研究上是一个新的概念,它引起人们的兴趣不仅在微波技术方面,同样在染料激光器和胆甾醇液晶的研究方面。DFB气体激光器未来研究的一个目标是实现10μm波长的CO_2 DFB激光器,它将具有很优异的特性和应用价值。     

x光预电离高气压电子崩放电激光器的研究

本文描述了x光预电离电子崩放电激光器的某些实验结果,在这个装置中采用水介质传输线作放电能源,并使用了多弧光通道轨道开关,以改善放电电压的前沿特性。在2～5个atm的典型XeCl激光放电气体时,均匀放电延续达70ns之久,在2×1.5×70cm~3的激活体积内,得到了超过1.2J的XeCl3080A激光输出能量(5～6J/l)。     

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。