High repetition rate TEA CO_2 laser with randomly coded wavelength selection

High repetition rate transversely exited atmospheric pressure (TEA) CO2 laser with randomly coded wavelength selection is suggested. The laser wavelength is tuned by a Fabry-Perot (F-P) etalon of low fineness, whose space interval is controlled by a piezoelectric transducer (PZT). A digital controlled programmable voltage source is introduced to vary the voltage applied on PZT so as to swiftly shift the laser output wavelength pulse by pulse. Detailed theoretical analysis is carried out by six-temperature mode rate equations.     

柱面镜-光栅谐振腔模式与频率选择特性

用福克－李的数值迭代法对柱面镜－光栅谐振腔在中心波长为１０．６μｍ处进行了理论分析,给这场和远场的模式分布以及频率选择损耗函数。     

紧凑的非链式脉冲HF激光器

研究了气体组分和峰化电容对紫外光预电离脉冲HF激光器性能的影响.实验发现最佳气体混合比为SF₆/C₂H₆=20:1,峰化电容和主放电电容的最佳比为C_p/C_s=0.3,在最佳气体混合比时,最大激光脉冲峰值功率和对应的总气压随充电电压的提高而增大.同时得到了E/P值和激光能量的关系.整个器件的最大激光输出为400mJ,脉冲峰值功率为1.5MW,最大电光转换效率约为2.2%.     

脉冲CO2激光器的多频动力学模型

建立了适用于各种气压下(20×133-20×105 Pa)的脉冲CO2激光器的六温度多频动力学模型,该模型考虑了增益谱线重叠效应,序列带、热带的影响,以及非洛伦兹线型效应.对模型进行数值求解可以预言和解释不同气压下的脉冲CO2激光器的输出特性,有助于评价不同的抽运设计和研究可调谐特性,为设计脉冲CO2激光系统提供理论支持.     

脉冲CO2激光器的多频动力学模型

建立了适用于各种气压下(20×133—20×10⁵ Pa)的脉冲CO₂激光器的六温度多频动力学模型，该模型考虑了增益谱线重叠效应，序列带、热带的影响，以及非洛伦兹线型效应.对模型进行数值求解可以预言和解释不同气压下的脉冲CO₂激光器的输出特性，有助于评价不同的抽运设计和研究可调谐特性，为设计脉冲CO₂激光系统提供理论支持. 关键词： 2激光器')" href="#">CO₂激光器 激光动力学 六温度模型 增益谱线重叠     

输出环状光束的新型激光谐振腔

提出一种输出环状光束的新型激光谐振腔,即在稳定激光谐振腔中采用外环耦合方式得到环状光束的输出。利用For-Li数值迭代算法求解此类激光谐振腔的积分方程,通过计算机编程计算了平面一凹球面稳定谐振腔的输出端平面镜在不同半径的情况下,谐振腔镜面上和衍射耦合输出场基模的振幅和相位分布。计算结果预示了当输出端平面镜半径小于通常的稳定腔的基模半径时,衍射耦合输出场有稳定的环状光束输出。实验中TEA CO2激光器采用印刷电路板预电离结构,增益长度90cm,腔长5m,球面全反射镜曲率半径20m,输出端平面镜半径4．5mm,得到了内环半径为4．5mm、外环半径为5．5mm的基模环形光斑输出。从而在理论上和实验上证实了该方案产生环状光束的可行性。     

溶液浇铸法制备氘代聚乙烯薄膜

采用改进的溶液浇铸法,用氘代聚乙烯为原料,制备了厚度为100, 200, 400 μm的氘代聚乙烯薄膜。研究了溶液温度、干燥温度、真空加热温度及时间等因素对成膜性、薄膜均匀性和透明性的影响,确定了最佳工艺条件:溶液温度120～130 ℃,干燥温度80～100 ℃,加热温度120 ℃,加热时间1 h。3维视频显微镜和原子力显微镜表征结果表明:制备的薄膜透明性较好,厚度较均匀;薄膜表面起伏较小。     

脉冲CO2激光器注入锁定特性的数值模拟

扩展了脉冲CO2激光器的多频动力学理论。将多频动力学模型中的光强方程用光场方程代替,建立了脉冲CO2激光器注入锁定的理论计算模型。采用四阶经典龙格库塔(Runge-Kutta)算法,计算了不同注入信号强度和失谐频率下的激光输出功率、瞬时频率和增益系数。研究了注入锁定宽调谐横向激励大气压(TEA)CO2激光器模式锁定的稳定性问题。研究结果表明,当频率偏离谱线中心600 MHz时,为了实现稳定的模式锁定所需要的注入信号强度应比在谱线中心处高出两个数量级。理论结果和已发表的实验数据符合得很好。研究进一步预示:当激光器气压增大至10倍大气压时,对于同样调谐范围所需的注入信号强度仅比在谱线中心处高出10%左右。     

TEA CO2激光器输出平顶模按厄米-高斯模的展开

TEA CO2激光器输出光束的能量密度分布一般为平顶型分布.为了给研究和分析TEA CO2激光器输出光束提供一种新的处理方法,采用FGB理论,对实验测量的一台TEA CO2激光器输出的实际平顶型光斑的能量密度分布按厄米-高斯函数进行了展开.根据展开结果,对TEA CO2激光器输出光束的空间分布特性进行了分析与讨论.初步证实了TEA CO2激光器输出光束的能量密度分布可以按厄米-高斯函数展开.     

Experimental investigation of the effects of laser parameters on laser propulsion

The effects of main laser parameters,such as pulse energy,pulse duration,frequency,and work time on laser propulsion of "air-breathing mode",are investigated experimentally with a high power and high repetition frequency TEA-CO2 pulsed laser.The results show that the momentum coupling coefficient Cm decreases with increasing the pulse energy for single pulse tests and pulse duration of about 1μs.Either higher or lower frequency will reduce Cm in multi-pulse tests,which suggests an optimal frequency for the maximum Cm.As to the work time,the longer the work time is,the less the Cm will be.