碱土金属蒸气中两种不同机理的高重复率脉冲激光交替振荡现象

通过在钙、锶金属蒸气中的高重复率脉冲放电,发现钙离子和锶离子的自终止跃迁激光脉冲和碰撞辐射复合激光脉冲交替振荡的实验现象,在分析了它们激励机理异同的基础上进行了初步的实验对比研究. 关键词： 激光脉冲 交替振荡     

Sr原子M-M跃迁激光的动力学模型

建立了一个反映高频脉冲放电激励的Sr原子M-M跃迁激光的动力学模型，阐明了各激光谱线上能级的主要抽运途径：其中301μm上能级是在放电脉冲早期通过更高能级的自发辐射和激光跃迁得到布居，而另3条谱线的上能级主要是通过余辉期一价Sr离子和电子的碰撞复合以及He和三重态Sr原子的混和碰撞实现布居.定量的计算结果与实验测量结果相一致，圆满解释了各种光脉冲的时间延迟关系. 关键词： 锶原子激光 M-M跃迁 动力学模型     

脉冲放电金属蒸气激光

评述了脉冲放电激励的金属蒸气激光的发展历程和现状，根据激光发射过程，分别阐述了自终止跃迁激光和碰撞辐射复合激光的机理，报道了作者课题组最近在相关领域研究取得的新进展：包括共振－亚稳跃迁激光和复合激光的交替振荡现象，不同介质多谱线激光同时振荡现象以及碱土金属卤化物多谱线激光的实现和新发现的M－M跃迁激光。     

铜蒸气激光脉冲终止机理的数值研究

建立了一个反映纵向脉冲放电激励铜蒸气激光动力学过程的自洽物理模型并进行了数值求解. 根据模拟结果深入分析了铜蒸气激光脉冲的终止机理，表明受激辐射跃迁、激光下能级的电子碰撞激发和激光上能级的铜原子经电子碰撞被抽运到更高激发能级这三个过程，是导致激光脉冲终止的重要因素. 关键词： 铜蒸气激光 激光脉冲终止机制 电子碰撞 更高激发能级     

锶蒸气中原子激光与离子激光的同时振荡

通过锶蒸气中的高频脉冲放电,实现了锶原子6.45μm自终止跃迁激光和锶离子1.03μm/1.09μm自终止跃迁激光的同时振荡.其中6.45μm激光最大激光平均功率为273mW.在对比实验的基础上分析和讨论了主要工作参数对这两组激光输出影响的差异.     

锶蒸气中原子激光与离子激光的同时振荡

通过锶蒸气中的高频脉冲放电,实现了锶原子6.45*!μm自终止跃迁激光和锶离子1.03*!μm/1.09*!μm自终止跃迁激光的同时振荡.其中6.45*!μm激光最大激光平均功率为273*!mW.在对比实验的基础上分析和讨论了主要工作参数对这两组激光输出影响的差异.     

放电管口径对紫外铜离子激光下能级消激励的影响

从纵向纳秒脉冲放电的铜离子紫外激光动力学机理出发，得到了激光上、下能级形成粒子数反转所需的必要条件，理论分析了其功率随放电管孔径减小而迅速增加的实验现象，指出放电管孔径的减小能够有效抑制激光下能级辐射俘获的发生，从而提高了激光下能级的排空速率，使得激光功率增加. 关键词： 紫外铜离子激光 辐射俘获 粒子数反转机理     

电泳式He-Sr+复合激光特性研究

设计制作了7mm内径和38cm有效激励长度的电泳式He-Sr⁺激光管,采用修饰Blumlein电路,通过纵向高重复率脉冲放电激励,实现了一价锶离子复合激光430.5nm和R-M跃迁激光1.03μm的同时振荡,其中复合激光占主要成分.测量分析了复合激光输出功率与工作参量(脉冲频率,充电电源电压和氦压)的关系曲线.获得了最大激光功率819mW和56mW/cm³功率密度的实验结果. 关键词： 锶离子激光 电泳 脉冲放电     

电泳式He-Sr+复合激光特性研究

设计制作了7 mm内径和38 cm有效激励长度的电泳式He-Sr 激光管,采用修饰Blumlein电路,通过纵向高重复率脉冲放电激励,实现了一价锶离子复合激光430.5 nm和R-M跃迁激光1.03μm的同时振荡,其中复合激光占主要成分.测量分析了复合激光输出功率与工作参量(脉冲频率,充电电源电压和氦压)的关系曲线.获得了最大激光功率819mW和56mW/cm3功率密度的实验结果.     

电泳式He-Sr+复合激光特性研究

设计制作了7mm内径和38cm有效激励长度的电泳式He-Sr⁺激光管,采用修饰Blumlein电路，通过纵向高重复率脉冲放电激励,实现了一价锶离子复合激光430.5nm和R-M跃迁激光1.03μm的同时振荡，其中复合激光占主要成分.测量分析了复合激光输出功率与工作参量(脉冲频率，充电电源电压和氦压)的关系曲线.获得了最大激光功率819mW和56mW/cm³功率密度的实验结果.     

A kinetic model for alternate oscillation of self-terminating and recombination lasers in strontium ions

A self-consistent model has been developed to simulate the kinetics of alternate oscillation of self-terminating and recombination lasers in univalent ions of strontium excited by the high-repetition-rate (HRR) pulsed discharge. Photoelectric pulse waveforms predicted by the model are in good agreement with the experimental measurement. The model also gives temporal behaviors of long-life particles, the population densities of upper and lower laser levels and the electron temperature (Te) in He-Sr discharge plasma. The emission process of the two laser alternate oscillations, the characteristic of the laser pulse width and the population inversion mechanics are also analyzed.     

Alternate oscillations of self-terminating and recombination lasers in univalent calcium and strontium ions

The univalent calcium and strontium ions have been confirmed as ideal lasing substances both for self-terminating laser and recombination laser by theoretically analysing their energy level structures and lasing mechanisms. With the optimization of the excitation circuit and the improvement of the laser cavity as well as the laser discharge tube, thealternate laser oscillatlons of the two laser mechanisms were suceessfully realized by longitudinal pulsed discharge in mixture vapours of helium and univalent ions of calcium or strontium, respectively. The dependences of laser performance on working parameters, together with the characteristics of the photoelectric pulse waveforms were elementally studied and analysed.     

锶离子R—M跃迁激光和复合激光的参量研究

在9mm内径和42cm电极间距的石英放电管中，用氦气为缓冲气体，通过纵向快脉冲放电激励，对锶离子红外R—M跃迁激光和蓝色复合激光进行了系统的参量研究.分析和解释了两种谐振腔时各激光谱线输出功率与工作参量（氦压，频率和充电电源电压）的关系曲线，观察和讨论了对应的光电脉冲波形，获得了一组较好的工作参数. 关键词： 脉冲放电激励 锶离子 R—M跃迁激光 复合激光 光电脉冲波形     

毛细管放电Z箍缩等离子体X射线激光

毛细管放电Z箍缩等离子体软X射线激光器近几年发展非常迅速，已经获得了在46．9nm的波长上近毫焦量级的激光输出，重复频率达到了4Hz．利用这种软X射线激光在等离子诊断、物质烧熔等方面已开展了初步的应用实验研究．文章介绍了毛细管放电泵浦的两种物理机制，阐述了类氖氩离子2p^53p^1S0-2p^53s^1P1能级间粒子数反转的形成及毛细管放电等离子体柱的演变过程．深入理解这些物理过程，对发展毛细管放电软X射线激光将起到积极作用。     

短脉冲强X光泵浦产生光电离三体复合X光激光

 介绍了激光打靶产生短脉冲强X光辐射的方法,给出了打钠靶的数值模拟结果。 数值研究短脉冲强钠X光泵浦氖激光介质的X光激光,通过在氖中加氢的办法降低了电子温 度,有效地提高了激光增益。研究了短脉冲强X光泵浦的高增益光电离三体复合X光激光机 制,提出了在大中型激光器上开展这种X光激光研究的想法。     

Temporal Characteristic of M--M Transition Lasers in Strontium Atom Vapour

The kinetic process of Sr atom metastable-metastable transition lasers in He-St longitudinal pulsed discharge is analysed and a concise self-consistent physical model is developed. The temporal evolutions of discharge parameters, main paxticle densities, the electron temperature, and the lasing pulses are numerically calculated. The results provided by the model agree well with the experiment, and the temporal behaviour of each laser pulse is explained successfully by the simulation results.     

激光烧蚀金属Al诱导发光的动力学研究

利用时间分辨的光谱测量技术,测定了XeCl紫外激光在不同条件下烧蚀金属Al诱导产生光谱线及其强度随时间的分布.结果表明：等离子体辐射光谱线由原子光谱线、一价离子光谱线及连续辐射背景光组成.Al原子光谱线的辐射强度与持续时间为最大,一价离子光谱线次之,以连续辐射背景光为最小.对激光烧蚀金属诱导发光的机理进行了探讨.等离子体中连续辐射背景光来自高能电子的韧致辐射和电子与离子的复合,原子光谱线和一价离子光谱线主要来自等离子体中电子与离子的复合.用此机理定性地解释了所观察到的实验现象. 关键词： 激光烧蚀 时间分辨光谱 辐射机理 金属Al     

非链式化学HF（DF）激光器工作气体中电子分离的非稳定性和气体放电等离子体的自组织现象

报道了放电引发的非链式HF（DF）激光器中的激活介质由电子碰撞负离子分离引起的电离非稳定性。这种非稳性出现在电极空间分离、脉冲CO2激光加热的基于sF6的混合气体的大体积放电中。实验研究了自引发体放电过程中由激光加热引起的放电等离子体的自组织现象以及由此在放电间隙的大部分区域形成的准周期等离子体结构。重点分析了等离子体结构随气体温度和注入能量的变化,讨论了等离子体自组织对电子碰撞分离不稳定性所产生的影响,解释了混合气体中由于电子碰撞使负离子消失导致的单等离子体通道移动的产生机理。