7.5WCO2波导激光器

本文描述了一个连续CO2波导激光器,其单位放电长度的振荡功率达到0.5W/cm。讨论了采用直流放电和高频电流放电组合泵浦电路的特点。发现波导材料(BeO陶瓷)参与到激光工作混合气体的等离子体化学变化之中。     

加工用大功率CO2激光器

本文介绍采用新的SAGE放电泵浦的高速气流型连续振荡大功率加工用CO2激光器。SAGE泵浦方式就是无声放电辅助的直流辉光放电泵浦，即是以无声放电作为辅助放电的直流辉光放电，是一种适用于大功率激光器的放电泵浦方式。按照通产省“超高性能激光应用复合生产系统”的大型计划(1978~1984年度)，需开发用SAGE方式泵浦的10 kW、20 kW级加工用大功率CO2激光器,下面以这些 成果为中心介绍有关的技术内容。     

放电泵浦XeCl激光器产生60焦耳的脉冲

美国海军实验室用放电泵浦氯化氙激光器产生了能量为60焦耳的脉冲，这比从前由放电泵浦准分子激光器所产生的能量高得多。     

工作于两个大气压的脉冲放电XeF激光器

正在受到激光界关注的快放电泵浦型惰性气体单卤化物准分子激光器,是在R.Burnham等于1976年证明快放电泵浦XeF激光作用的启示以后发展起来的。我们研制的这台实验性紫外激光装置是在1978年底完成的。图1示出了它的方框图。泵电路按Blumlein接线,直流高压电源经脉冲形成线产生μ_s量级的脉冲,向泵电路充电至14kV后,起动自触发     

锶、钙离子复合激光放电电路的实验研究

在纵向脉冲放电激励的锶、钙离子复合激光器中，分别对三种不同放电电路的电流脉冲波形进行了测量和分析，发现采用非对称Blumlein电路能有效消除放电电流脉冲的后沿振荡，有利于增加激光脉冲能量和激光平均功率。     

爆炸金属丝激光器获得高能输出

在对用非普通光源泵浦的激光器的广泛研究中，洛斯·阿拉莫斯国家实验室的科学家们最近用爆炸金属丝泵浦激光器得到了创记录的高能输出。（激光器的输出能量为20焦耳,脉宽为15微秒;超过了去年苏联物理学家V. S.朱耶夫报导的13焦耳的输出。）根据洛斯·阿拉莫斯实验室化学部C. R.琼斯和C. D.韦尔的报告，用爆炸金属丝放电泵浦的一台碘分子激光器在342毫微米处已产生高于20焦耳的输出——达到了光泵紫外激光器或可见气体激光器曾达到的最高能量。此外，研究人员还用金属丝放电去激励碘原子激光器，首次从爆炸金属箔泵浦的器件中得到了激光作用。     

研究氰激光器的发射与时间的关系

加拿大西安大略大学研究了氰化物(CN)激光器337微米发射与时间的关系。丙酮与氮的混合物所产生的放电脉冲长度为2至20微秒。这些放电用来泵浦CN激光器。发现激光作用产生在泵浦放电终止以后6至Β微秒。类似特性还在311微米谱线处发现。在放电期中,激光作用显然受到阻碍。阻碍机理目前尚不明了,有待未来研究。     

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。     

高功率脉冲DPSSL电源的研究

为了研究应用于高功率脉冲DPSSL激光器半导体泵浦模块驱动的大电流脉冲驱动电源电路,采用了由基于零电流开关技术的功率变换模块来进行二次电压变换、MOSFET功率管闭环反馈控制以及储能电容放电的电路结构.得到了脉冲电压为70V、电流为200A、脉宽为200μs的大电流脉冲.结果表明,这样可以满足高功率脉冲DPSSL电源的稳定工作条件.     

紫外氮分子激光器研究

本文根据氮分子激光器原理和Blumlein结构横向放电脉冲激光器的电路原理,分析各种参数如激光腔电感、电极形状、火花隙电感、传输线以及在激光器中放电开始点对激光输出的影响。研制成一种结构紧凑小型的氮激光器,此种器件最适宜作染料激光器的泵浦光源。     

Fast Discharge Circuit for Longitudinally Excited CO2 Laser

In a longitudinally excited CO₂ laser with a short laser pulse, similarly to TEA and Q-switched CO₂ lasers, a fast discharge is very important. We investigated the use of a fast discharge circuit to obtain a high spike laser pulse in a longitudinally excited CO₂ laser. We compared a traditional capacitor-transfer circuit having a buffer capacitance of 700 pF with our direct-drive circuit in which the buffer capacitance is removed. The direct-drive circuit produced a fast discharge and a high spike laser pulse. We also investigated the effect of a resistance connected in parallel with the discharge tube to eliminate low discharge current after the main discharge. A low resistance of 1 kΩ or less acted as a shunt resistance. The shunt resistance was effective in decreasing the energy of the laser pulse tail at high gas pressure.     

Relation Between Discharge Length and Laser Pulse Characteristics in Longitudinally Excited CO2 Laser

A longitudinally excited CO₂ laser pumped by a fast discharge emits a short laser pulse, similarly to TEA and Q-switched CO₂ lasers. We investigated the relation between the discharge length and the laser pulse characteristics to develop a longitudinally excited CO₂ laser producing a high spike laser pulse. We examined discharge lengths of 30, 45, and 60 cm, using the same mirrors and the same excitation circuit with the same input energy. A longer discharge length increased the discharge volume and improved the laser output energy. However, the longer discharge length caused a long discharge formation time (a slow fall time of the discharge voltage) due to the higher discharge impedance, which resulted in a long laser pulse tail. Therefore, the longitudinally excited CO₂ laser had optimum conditions for obtaining a high spike laser pulse effectively.     

高功率高重频TEA CO2激光器激光放电腔技术

介绍了高功率、高重频TEA CO2激光器激光放电腔的放电电路、结构及特点,针对该系统的性能实施了合理的技术设想及研究方法。在分析高功率TEA激光器技术基础上,讨论了TEA CO2激光器激光放电腔的基本机理。该系统由多只具有储能充、放电功能的陶瓷电容,通过低阻抗匹配传输线、放电电极和紫外光预电离装置向激光器高能放电腔注入电能,获得高重复频率脉冲和高能量脉冲,经光学谐振腔窗口输出高功率激光。描述了储能充放电路、高压快脉冲、低阻抗匹配传输线、放电电极和紫外光预电离等技术的具体应用。     

快速放电气体激光器用的Blumlein电路制备新工艺

本文介绍了一种用热压胶合法制备快放电气体激光器用的Blumlein电路新工艺.用此方法制备的层压板是可卷折的,并具有快速上升和稳定的放电特性.利用这种Blumlein电路板可制备出具有更好激光输出特性的激光器件,而且可使器件小型化.在文中同时给出了采用这种Blumlein电路板的N_2分子激光器的激光输出参数.     

在XeCl放电激光器中的回路电感效应

本文研究了电子雪崩放电XeCl准分子激光器放电回路电感对放电特性与激光脉冲输出能量的影响。     

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.     

Simulink仿真指导放电准分子激光长脉宽的实验探究

针对医疗用308 nm准分子激光器长脉宽的实际需求,提出Simulink仿真模型指导延长激光脉宽的方案,并进行实验研究。首先建立并验证了典型准分子激光器放电激励回路仿真模型的有效性,其次基于脉冲形成网络原理建立4级LC峰化回路的放电激励模型,并进行了具体的激光器结构设计和参数选择。对一台储能电容为60 nF,工作电压范围在20~29 kV的308 nm准分子激光器进行实验,通过改变激励回路的结构和参数,激光脉宽由30 ns延长到60 ns,且当储能电容电压值为28 kV时,输出能量达407 mJ,激光脉冲能量的转移效率由典型结构的1.531%提高至1.73%,实现了放电激励308 nm准分子激光长脉冲输出条件下的高能量转移率,验证了Simulink仿真模型的有效性和指导意义,为实用化长脉宽准分子激光的设计和应用提供基础。     

高功率TEA CO2激光器脉冲激励电源的研制

基于脉冲激励电源技术水平是高功率TEA CO2激光器研制中的关键环节,提出了氢闸流管作为电源开关元件的、选用非稳激光腔结构的设计思路。详细阐述了高压充电部分、高压稳压部分、脉冲放电部分三个方面的电路设计方案。     

XC3S400AN在四频差动激光陀螺脉冲信号计数中的应用

为了提高四频差动激光陀螺惯性导航系统的性能,需要应用快速高精度的陀螺脉冲信号计数技术。根据脉冲零头计数原理,应用高性能的FPGA芯片XC3S400AN,基于VHDL结构描述语言,对高精度高频率时钟信号进行时序控制及同步处理,设计出一种四频差动激光陀螺脉冲信号计数电路,并进行了实验测试。测试结果表明,电路能消除脉冲信号的±1计数误差,可长时间稳定工作,满足对陀螺脉冲信号计数实时性和精确性的要求,达到了预期目标。     

新型横向脉冲快放电S_2激光管的设计

针对放电型 S2 激光管的设计中始终未能很好解决电极可拆卸性及可靠性的难题 ,首次提出了一个以不锈钢材料作激光管管壳 ,借助于燕尾槽实现电极可拆卸的设计方案 ,从而为横向脉冲快放电型 S2 激光器实现激光振荡创造了条件。