选频~(14)CO_2-~(12)CO_2同位素激光器

我们研制了一台~(14)CO_2-~(12)CO_2同位素激光器,测量到激光谱线80条,其中40条是~(14)CO_200°1-(10°0,02°0)_I带的激光跃迁谱线,强线输出功率达4.0W以上;实验还观察到同位素的竞争效应,发现即使~(14)CO_2成份低于~(12)CO_2,其激光辐射仍占优势.     

CH_3F与~(12)CO_2和~(13)CO_2分子之间的振动能量转移

我们采用Q开关的CO_2激光9.6μmP(20)支泵浦CH_3F分子的v_3振动模,以此作为能源来激发~(12)CO_2和~(13)CO_2分子的弯曲振动模v_2,研究其在非弹性碰撞过程中分子能量转移过程。我们用一种比红外荧光法(LIF)分辩率高一万倍的新方法——二极管激光探测法来得到~(12)CO_2、~(13)CO_2能级粒子数的演变过程。实验测得在1CO_2:1CH_3F气体比例下,从CH_3F的v_8振动模至CO_2的v_2振动模的V-V转移速率为3.3ms~(-1)Tcrr~(-1)。     

研究信息

小型光栅调谐 CO_2激光器的研制和 CO_2分子一些转动常数及谱带中心的测定(上海师范大学郭增欣等)本文介绍了使用自制光栅可调 CO_2激光器对CO_2分子的 v_3～v_1(00~01～10`00)和 v_3～2v_2(00~01～02~00)谱带的发射光谱精细结构进行分析,对上述两个谱带分别测定了43条和47条谱线的波数,进而利用并合关系计算了00~01、10~00和02~00三个振动态的转动常数 B_(00~01)、B_(10~00)、B_(02~00)以及上述两谱带的中心。文中将所得结果与先前从吸收光谱中所取得的公认值作了比较,在准确度方面基本一致。     

连续波调频C18O2激光器

连续波调频C~(18)O_2激光器用~(12)C~(18)O_2等气体作为工作物质。它的波长范围是8.9—10.9μm,而普通调频CO_2激光器的波长范围是9.1—11μm。调频C~(18)O_2激光器的绝大部分谱线落在普通调频CO_2激光器谱线的间隙处,而且还向短波方向移动了0.2μm。调频C~(18)O_2激光器的增益低于普通调频CO_2激光器的增益,但在已知的几种CO_2同位素(~(12)C~(18)O_2、     

CO_2的10°0和02°0能级费米共振的观测

1931年费米提出了用耦合摆机理解释CO_2喇曼光谱中出现的“双线”现象,从此,在多原子分子光谱中建立了著名的费米共振理论。后来,人们在红外及微波波谱中和在生物分子光谱中也观察到了费米共振现象。1971年Howard-Lock对他~(12)CO_2和~(13)CO_2的费米双线的喇曼强度进行测量并作了定量分析。本实验观测了 CO_2的费米共振现象。     

~(13)CO_2同位素激光器——激光雷达新光源

本文描述了~(13)CO_2同位素激光器的特性和它在激光雷达、激光驾束制导中的应用。报道了研制的稳频~(13)CO_2同位素激光器,输出单模、偏振,总共25条激光谱线,最大输出功率大于3W。     

脉冲CO_2激光作用下光气在BCl_3中的分解与生成

研究了在脉冲能量为0.8焦耳的TEA CO_2激光作用下BCl_3中光气的分解与生成。峰值功率密度约10~6瓦/厘米~2的脉冲CO_2激光,既不引起BCl_3中COCl_2的分解,也不引起BOl_3中的CO和Cl_2生成COCl_2。在焦点区峰值功率密度约10~8瓦/厘米~2的CO_2激光,则引起BOl_3中光气的分解和生成。     

CO_2激光束的高频电光调制

一概述由于CO_2激光的频率较微波高10~3～10~4倍,它的信息容量也就比微波高10~3～10~4倍,因此,CO_2激光器是完成大容量激光通讯较好的发射器件。要实现大容量激光通讯,必须有一个宽带调制器将各种信息调制到CO_2激光束上。对于其它应用方面的红外整机,也希望能传送尽可能多的信息。这些都要求发展激光的高频调制技术,以前那种低频调制技术(如调制盘)在这些应用中显然是不能胜任的。     

在膨胀气流中CO_2分子的反分布

本文用数值法联立求解了流体力学和分子振动自由度激发的动力学方程的方程组,该方程组描述气体混合物CO_2+N_2+He,H_2O在喷管内的流动过程。得出,在一定条件下,在喷管出口处相对于CO_2分子的[00°1]—[10°0]跃迁产生反分布,反转的多少,既取决于喷管的形状,又取决于气体温度和压力的初始值,文中指出,对于给定形状的喷管,这些参数有最佳值,在最佳值之下CO_2分子的反分布约达10~(15)厘米~(-3)。     

用可调F-P腔测量内腔式波导CO_2激光器的增益、饱和强度及内损耗

本文提出一种测量内腔式波导CO_2激光器小信号增益、饱和强度及内部损耗的新方法。分析了玻璃波导CO_2激光器中容易发生00~01→02~00带跃迁的原因,提出了一个抑制00~01→02~00带跃迁的简易方法。     

连续波可调谐CO2激光在AgGaSe2中倍频研究

在一台小型连续波(CW)CO2激光器上用光栅调谐获得了从9.23-10.65μm范围内20条谱线输出,用一片8 mm×8 mm×15 mm红外非线性光学晶体AgGaSe2实现了上述谱线的二倍频输出。实验测得10P(20)谱线的倍频光输出为2.1μW,相位匹配接收外角△θ外·L=2.1°·cm。     

二维振镜调谐TEA CO2激光器

报道一种快速调谐TEA CO2激光器。该激光器采取紧凑式Ernst电极,火花阵列放电紫外预电离方式,采用二维振镜扫描衍射光栅的方案实现了激光的调谐输出。激光器可输出谱线75支,其中55支谱线输出能量超过1 J,当激光器高重复频率运转时,10P(20)谱线基模能量大于300 mJ,脉冲宽度约为70 ns。这种激光器可以在10 ms内实现9.2~10.8μm范围内任意两条谱线的调谐输出。     

CO(v = 2:1) laser transitions from He-air-CH4

A flowing electrochemically excited liquid-nitrogen-cooled He-air-CH4-(CO) laser was operated inQ-switched fashion yielding 20 CO laser lines below 5.0 μ. These laser lines were measured to occur from 4.7848 to 4.9880 μ. The lines were all identified to result fromP(J)_{upsilon,upsilon'}CO vibrational-rotational transitions as low asupsilon = 2:1. Nine suchupsilon = 2:1transitions were measured.     

CO2激光主动成像雷达扫描成像实验

采用扫描发射、收发合置、外差探测等技术建立了一台CO2 激光扫描成像演示系统。利用雷达距离方程计算了系统的最大作用距离 ,并对室内 5m处的目标及室外 5 78m远处的大楼做了成像实验 ,扫描角度为± 2°×±1° ,获得了每秒 10帧、每帧 32行的轮廓像。     

电激励连续波DF（v）传能CO2激光器

采用激发态DF(v)传能给CO2(0000)的方式,在双波段激光实验平台中的CO2增益模块上实现了10P20(944.27cm-1)、10P12(955.26cm-1)CO2激光输出。从流量控制、燃料注入方式、最佳光轴位置、功率稳定性和激光光斑五个方面开展研究,获得了DF-CO2激光最大输出功率为2.3W,激光器运转腔压为2kPa左右。     

TEA序列带CO2激光器的实验研究

在腔内ＣＯ２热池长度小于放电区长度的条件下,进行了序列带ＴＥＡＣＯ２激光器光性能研究。经条件的选择,获得了四十余条序列带谱线激光输出,其中１０余条谱线达１Ｊ对上。     

TEA13C16O2激光器的实验研究

为扩展可调谐TEA CO2激光器的输出波长范围，增加差分吸收雷达可探测的物质种类，采用^13C^16O2代替激光器工作气体中的CO2成分。计算了TEA^13C^16O2激光器在Ⅰ波段两个分支上的小信号增益系数分布。利用平面光栅单色仪，在小型快调谐TEA^13C^16O2激光器的Ⅰ波段共测到了32条谱线的能量输出，输出范围为10.663～11.347μm。与采用普通CO2作为工作气体的情况相比，激光器谱线输出范围在长波长方向上有很大扩展，输出的最长波长由CO2的10.74μm增大到11．347μm。测得TEA^13C^16O2激光器的最高输出能量为107mJ，并给出了Ⅰ波段典型谱线脉冲的半峰全宽。     

用于CO2激光传输的10.6μm波段空心布拉格光纤

空心布拉格光纤是具有一维光子晶体(1DPC)包层和空心芯区的新型光子带隙光纤。针对它在CO2激光传输中的应用,设计和制备了传输波段中心波长在10.6μm的空心布拉格光纤样品。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)可以观察到光纤样品在10.6μm具有明显的透射峰。使用CO2激光,通过截断法测量得到光纤样品在10.6μm的传输损耗为2.35dB/m。测量了不同弯曲曲率下光纤样品的弯曲损耗,结果表明弯曲损耗系数随曲率的增大而线性增长。在接近光纤输出端处,弯曲半径为10cm的光纤90°弯曲引入的附加损耗约为2dB。实验结果论证了光纤样品的CO2激光低损耗传输特性,展现了空心布拉格光纤在提升CO2激光操作灵活性上的应用潜力。     

光栅选线TEA CO2激光快速调谐实验研究

研制了一种新型的采用直驱交流伺服电机的光栅选线TEA CO2激光器快速调谐系统,进行了一系列实验研究,包括系统调试实验、单脉冲运转调谐实验和快速调谐实验。实验共得到85条调谐输出谱线，单脉冲能量超过10 J的有18条谱线；在动态快速触发情况下，分别在60 ms和20 ms内实现了整个CO2激光光谱范围任意两条谱线和同一个跃迁带内相邻两条谱线的快速调谐输出。该方法可应用于高功率、大范围可调谐TEA CO2激光器的快速调谐，对高功率高重复频率可调谐TEA CO2激光器研制中的快速调谐输出设计具有较高的参考价值。     

声光调Q CO2激光器波长调谐理论分析与实验研究

采用旋转光栅法实现了声光调Q CO2激光器可调谐脉冲激光输出。理论分析了CO2激光波长调谐特性,发现调节各支谱线腔内损耗是实现激光波长调谐的有效方法。进而理论计算了特定设计波长闪耀光栅的衍射效率与激光波长间的关系,结果显示光栅调谐的激光谱线自准直角与光栅闪耀角一致时具有最高的衍射效率。采用闪耀角分别为31.97（闪耀波长10.59 m）和28.71（闪耀波长9.60 m）的光栅实验研究了声光调Q CO2激光器波长调谐特性,分别获得了65条和75条激光谱线。实验结果显示:光栅设计闪耀波长处于弱激光增益分支时可获得更多条激光谱线,该实验与理论计算结果相符。在脉冲重复频率为1 kHz时,获得10.59 m激光脉冲宽度为160 ns,平均功率4.2 W,脉冲峰值功率26.25 kW,且稳定性良好。