印刷电路板预电离3.6 kW TEA CO2激光器

在TEA CO₂激光器中采用印刷电路板预电离结构,在单节放电体积为5cm×4cm×90cm 的两节串连的激光器中获得了20.4 J单脉冲能量输出,电光转换效率达12.8％.激光器重复频率工作时,气体清洗系数大于3,在最高重复频率180 Hz下获得了3.6 kW平均输出功率.     

紫外预电离放电引发的非链式脉冲DF激光器

采用紫外预电离的横向放电方式和稳定光学谐振腔,使用无毒无腐蚀性的六氟化硫(SF6)和氘气(D2)作为工作物质,研究了工作气体配比、总气压对放电引发非链式脉冲氟化氘(DF)激光器输出能量的影响。实验发现SF6与D2的最佳比例为10:1,最佳总气压为10.5 kPa。使用DF激光谱线分析仪对激光输出谱线进行了测量,得到了17条P支跃迁谱线,激光能量集中在3.876μm附近的几条谱线。利用烧蚀光斑的方法测得输出激光束水平方向、垂直方向的发散角均为1 mrad。在最佳工作条件下,充电电压为39 kV时,激光单脉冲输出能量达到最大值3.58 J,此时激光脉冲宽度为215 ns,峰值功率为16.65 MW,电光转换效率为2.08%。     

放电激励重复频率非链式HF激光器

 利用紫外预电离横向放电和气体循环结构建立了一套放电激励重复频率HF激光装置。研究了激光器工作介质SF6/C2H6混合气体放电特性和激光输出特性,获得激光器单次运行的最佳输出参数;通过对激光器重复频率运行时不同气体流速、充电电压与气体总压条件下的放电状态和输出能量的比较,分析了激光器重复频率稳定运行的必要条件。结果表明：所研制的激光器最大单脉冲能量0.6 J,峰值功率3 MW,电光转换效率2.4%;当混合气体工作介质以3.5 m/s的流速循环时,激光器稳定运行的最高工作频率可达50 Hz,脉冲输出能量稳定在0.26 J,平均功率达到13 W。     

焦耳级放电激励紫外预电离HF激光器

研制了一台采用紫外火花预电离和横向放电结构的非链式电激励脉冲HF激光装置,采用氢闸流管结合一级磁脉冲压缩开关的高功率电激励系统。实验研究了激光工作介质SF6,H2不同压强比和总工作气压对激光输出能量的影响,得出了最佳气体组分,确定了最佳工作气压。总气压在8.8 kPa,气体组分H2与SF6气压比为1:9时,获得最佳的激光输出,输出能量达到1.3 J,激光器的光电转换效率达到2.4%。:     

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%.     

闪光灯泵浦的Nd:KGd(WO4)2激光器

报道了用闪光灯泵浦的掺钕的钨酸钆镓(Nd³⁺:KGd(WO₄)₂激光器.在重复频率1Hz,脉宽120μs的灯泵下,测量了不同透过率下激光输出能量,获得最大输出能量384mJ,斜率效率1.0%,外推阈值0.54J.在调Q运行时,Nd:KGW晶体的斜率效率为0.16%,最大输出能量46mJ.     

气体激光器

TN248.22007010192TEA CO2激光器主放电延迟时间对效率的影响=I mpactof main discharge delay ti me on optoelectronic conversionefficiency in TEA CO2laser[刊,中]/李殿军(中科院长春光机所.吉林,长春(130033)),杨贵龙//光学精密工程.—2006,14(5).—807-810介绍了TEA CO2激光器火花针紫外预电离与主放电之间的延迟时间对激光器输出电光转换效率影响的实验研究结果。通过改变放电回路中的感抗值,可以改变预电离与主放电之间的延迟时间。实验结果表明:当预电离与主放电的延迟时间在200~600ns范围变化时,激光器输出的电光转换效…     

全固态激励小型TEA CO_2激光器的研制

基于国产非晶态合金磁芯,研制了采用可控硅开关、脉冲升压变压器、以及两级磁脉冲压缩网络的全固态激励电路系统,并且应用于放电体积为29 cm3,工作气压为100 kPa的电晕预电离小型TEA CO2激光器。讨论了提高系统能量传输效率和减小系统体积的设计方法,并且测量了系统的工作性能以及各部分的能量损失。实验结果表明:磁脉冲压缩网络的能量传输效率大于83%,全固态激励系统的总效率大于75%;连接激光器负载时,输出脉冲的电压峰值约为22 kV,电流上升时间约为100 ns;得到了脉冲能量109 mJ,宽度70ns的激光输出,激光器整体效率约为3.3%。在目前的封离体积与气体循环方式限制下,激光器最大重复频率约为100 Hz,而激励电路部分可以达到400 Hz的工作频率。     

高压高温下B2O3与Mg和Li3N的反应

 通过B₂O₃与Mg和Li₃N分别在不同温度压力条件下的反应，用X射线方法研究了生成物的物相。当采用Mg与B₂O₃为原料时，其产物是Mg₃B₂O₆；用Li₃N与B₂O₃反应时，产物中除了Li₃BO₃，还有立方氮化硼（cBN）生成。这表明，当原料中含有相同数量B₂O₃时，用Mg和Li₃N分别作触媒合成立方氮化硼，将得到不同的结果。     

一种能补偿热效应的高功率端面泵浦Nd:YVO4激光谐振腔的设计

针对激光二极管端面泵浦的Nd:YVO₄全固态激光器,提出了一种利用双晶体,对Nd:YVO₄的热效应进行补偿的方案,同时该方案又能提高最大输出功率,避免由于插入附加光学元件所导致的损耗,满足调Q以及提高腔内倍频效率的要求.     

小型多功能CO2激光器

研制了一种小型多功能CO2激光器。该激光器可以单脉冲、重频或连续方式输出,并可实现输出脉冲频率的编码及波长调谐。激光器谐振腔采用光栅一级振荡,零级输出的工作方式,分别利用声光调Q技术和脉冲放电技术实现了百ns至亚ms量级的脉冲激光输出。详细介绍了该激光器中基于光学角反射器原理设计的光栅调谐定向输出装置,并对其进行了理论计算和论证,实现了不同波长激光的定向、定位输出,获得调谐激光输出谱线超过60条,谱线分辨率优于0.01μm。激光器脉冲重复频率1Hz～10KHz连续可调,输出波长调谐范围9.2μm～10.8μm,激光器连续输出最大功率8W,重复频率1KHz时最小激光脉宽180ns,峰值功率4062W。该激光器在激光与物质相互作用科学领域,特别是激光对物质作用与破坏机理的研究方面具有重要的应用价值。     

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。     

管状预电离可调谐TEA CO2激光器.

研制了一种新型的预电离结构--管状预电离器,并将其应用于可调谐TEA CO2激光器.利用光栅选线方案,采用光栅谐振腔,实现了激光的调谐输出.在输出耦合率为50%、气压为40 kPa的条件下,10P(20),10R(20),9P(20),9R(20)四条谱线获得的最高电光转换效率,分别为9.5%,9.7%,9.8%,9....     

一种新型TEA CO_2激光器的实验研究

设计了一种新型结构的激光器———双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器。该激光器通过提高脉冲能量输出水平来增加激光输出谱线数目和激光差分吸收雷达可探测的气体种类。它在增大激光器放电时间长度的同时保证了较小的激光器体积,更好地满足了激光差分吸收雷达光源体积小,重量轻,输出能量高的要求。得到激光器输出能量与气体工作气压的关系曲线,获得了激光器内工作气压与输出脉宽关系曲线,发现脉冲宽度大约在50~70ns之间变化,研究了气体压强对激光器输出脉冲峰值功率的影响。     

Variation of Xe concentration in a high pressure Ar/Xe laser with coaxial e-beam pumping

A series of measurements on the high pressure (up to 18 bar) coaxial e-beam pumped Ar/Xe laser has been made at high power loading (up to 25 MW/cm~2) for various Xe mole fraction in Ar. We found that the optimum laser gas composition in our system was 0.4% Xe in Ar which was independent of the total gas pressure. At the optimum gas composition the output energy increased with increasing total gas pressure up to 16 bar, but the intrinsic efficiency reached a maximum at the total gas pressure of 8 bar. It was also found that at the optimum power deposition for both the 2.63μm and 2.65μm transitions the ratio of the integrated optical energy to that of the 1.73μm transition had a minimum in most cases at the optimum gas mixture for various gas pressures. This ratio increased with increasing gas pressure. The experimental results suggested that besides the 2-body Xe quenching at high Xe fraction and electron collision mixing at high power depositions the heavy particle quenching from Ar at high gas press     

Theoretical study of hybrid TEA–CO2 lasers

Temporal and spatial analysis of dynamics of hybrid transversely excited atmospheric pressure (TEA)–CO₂ lasers is studied using two different models with four and eight energy levels. These models are used for simulation of the laser and computing the output energy. Effects of several parameters such as input energies and gas mixture concentrations (especially presence of CO molecules) are also studied.     

Novel long-pulse TE CO2 laser excited by pulser–sustainer discharge

A novel long-pulse TE CO₂ laser with UV-preionization is presented. With an active volume of 1.17 l and gas pressure of 30 kPa, the laser can discharge stably with low pulser energy and high sustainer energy. Various long-pulse discharges such as 12, 20 or 25 μs are demonstrated. At discharge pulse width of 23.9 μs, maximum output laser energy of 6.8 J is obtained at an efficiency of 9.0%.     

Study of RF Excited CO 2 Waveguide Laser Array

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＴｈｅＲＦｅｘｃｉｔｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏＣＯ２ｗａｖｅｇｕｉｄｅｌａｓｅｒｈａｓｂｅｅｎｒａｐｉｄｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ．ＭａｎｙｎｅｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈａｓａｐｐｅａｒｅｄｓｉｎｃｅＫ．Ｄ．Ｌａａｋｍａｎ［１］ｍａｄｅｆｉｒｓｔｌｙｏｕｔｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｅｘｃｉｔｅｄｗａｖｅｇｕｉｄｅＣＯ２ｌａｓｅｒｆｉｒｓｔｉｎ１９７７,ｓｕｃｈａｓｃｏｈｅｒｅｎｔｐｈａｓｅｌｏｃｋｅｄ１×２ａｒｒａｙＣＯ２ｗａｖｅｇｕｉｄｅｌａｓｅｒｇｉｖｅｎｂｙＤ．Ｇ．Ｙｏｕｍ…