预电离对高功率脉冲氙灯辐射特性的影响

为了加深对高功率脉冲氙灯预电离放电的认识,通过电学特性测量、能量辐射效率测试、高速摄影和辐射光谱测量等手段研究分析了预电离放电对脉冲氙灯辐射特性的影响。实验结果表明:与单独主放电工作的脉冲氙灯相比,选取合适的主–预放电延时可以使脉冲氙灯辐射效率提高3.8%~5.1%;当延时较小时,预电离回路出现电流振荡现象,且与氙灯的最大辐射效率相比,此时辐射效率下降幅度10%。此外,预电离放电能够改善脉冲氙灯辐射光谱特性,有利于提高辐射光谱与激光工作介质的匹配性,从而提高放大器增益水平。     

重复频率短脉冲氙灯的特性研究

研究了用作染料激光器泵浦源的短脉冲氙灯,闪光脉宽小于2微秒,光强上升时间小于0.6微秒。在额定负载能量下有效使用寿命大于10~7次。本文主要讨论灯的物理与工艺参数对其负载特性和辐射特性的影响。     

高功率脉冲氙灯的动态PSpice模型研究

根据气体放电相关理论建立高功率脉冲氙灯仿真模型,阐述了放电回路设计的基本原理,采用建立的模型通过计算机对TIL及NIF装置进行仿真,给出了放电回路的仿真结果,与装置运行实际数据比较发现仿真模型及过程可靠,为高功率激光装置的电子计算机辅助设计和分析提供了一种新途径。     

细长型高功率脉冲氙灯

高功率脉冲氙灯主要在惯性约束聚变(ICF)研究中用作高功率激光驱动器的抽运光源,其各项性能和使用寿命对高功率激光驱动器的整体工作性能影响很大。在改进制灯材料和管壁结构的基础上,研制了两种不同规格的细长型高功率脉冲氙灯:一种是in16 mm,放电弧长为1140 mm;另一种是in17 mm,放电弧长为1270 mm。研制的细长型高功率脉冲氙灯,其极限负载能量大、工作寿命长、辐射效率高,工作性能较原先脉冲氙灯有很大的改进和提高。     

脉冲氙灯用截紫外石英玻璃管性能的研究

研究了不同CeO2浓度掺铈石英玻璃的光谱性能和机械强度，制备了几种不同杂质(CeO2，Al2O3，TiO2)含量的掺铈石英玻璃管，并且这些掺铈石英玻璃管用相同的工艺研制成大功率脉冲氙灯。对掺铈石英玻璃管的光谱性能、机械性能和热学性能进行了测试，并测试了脉冲氙灯放电的极限负载能量。通过对比实验表明，掺入适量的CeO2等杂质的掺铈石英玻璃管可以吸收氙等离子体的320nm左右的近紫外辐射，改善脉冲氙灯的辐射光谱。但CeO2等杂质的掺入降低了掺铈石英玻璃管的机械强度，导致掺铈石英玻璃管脉冲氙灯的极限负载能量比纯石英玻璃管脉冲氙灯有差距，影响了掺铈石英玻璃管脉冲氙灯的使用寿命。因此，有必要研制一种既能吸收氙等离子体的320nm左右的紫外辐射，又具有高强度的脉冲氙灯管壁材料。     

脉冲氙灯用新型复合石英玻璃管性能的研究

为了研制出满足大功率脉冲氙灯技术要求的管壁材料,使用石英玻璃管二步法制备工艺,采用分层制砣技术,把纯石英玻璃和掺铈石英玻璃密切熔合,研制出新型的复合石英玻璃管.研制了几种不同复合比例的复合石英玻璃管,并对其光谱性能和机械性能进行了测试.通过对比实验表明,当纯石英玻璃层和掺铈石英玻璃层的比例合适时,复合石英玻璃管不仅具有吸收小于320 nm波长的紫外辐射的性能,而且具有比掺铈石英玻璃管更高的机械强度和抗冲击性能,满足了大功率脉冲氙灯对管壁材料的特定要求.采用复合石英玻璃管制备的大功率脉冲氙灯具有优良的抗冲击性能、高的负载能量和与钕玻璃匹配的辐射光谱特性,能很好地满足大型激光器对脉冲氙灯的要求.     

大功率脉冲氙灯紫外光谱及色温

用作Nd~(+3)玻璃激光器泵浦光源的大功率脉冲氙灯的辐射光谱,对于激光器设计是一个重要的物理参数。对Nd~(+3)玻璃大功率激光器来说,有用的主要在可见和近红外的几个吸收峰。其紫外强辐射对激光器则是不利的,它会导致聚光腔内的光感生冲击波,降低了器件稳定性。严重时会引起激光器元件破坏,同时引起工作物质产生色心等。为了抑制氙灯的紫外辐射,大功率激光器系统采用滤除紫外的掺铈石英管制作氙灯。对这种掺铈石英管氙灯的光谱能量分布,过去我们已经测试了从406～1000nm     

脉冲强预燃及其对激光光泵效率的影响

本文介绍用于重复率固体激光器的脉冲强预燃技术.给出恒定弱预燃和脉冲强预燃的实验结果.经采用脉冲强预燃后,激光器可获得高效率和高功率输出.     

闪光灯泵浦掺钛宝石激光器

闪光灯泵浦的掺钛宝石激光器结构简单紧凑,可以在可见和近红外光谱区做宽调谐,激光的总体效率较高。 最近我们采用双灯泵浦掺钛宝石,获得了50mJ的激光输出。 实验用的Ti~(+3):Al_2C_7晶体是我们所研制的,掺杂浓度为0.17Wt％;几何尺寸为φ4×60mm,两端面镀以700～960nm波段的增透膜。该晶体棒封在充满染料光谱转换液的石英套管内,然后置于椭圆聚光腔内的两只闪光灯之间。 闪光灯为我所研制的DMX-70型灯,管内径为3.5mm,极间距为70mm。两只灯串接于电路中。闪光时间为10～15μs(脉冲半极大处)。 激光腔的端面反射镜在700～960nm波段内,反射率达99.2％,是曲率半径为750nm的球面镜;输出耦