非同轴光栅选支的波导CO_2激光器

根据波导谐振腔理论,提出了一种非同轴光栅谐振腔结构,采用平面光栅研究成功外腔光栅选支的波导激光器,其效果等效于用凹面光栅组合成的封闭腔.波导激光器调谐范围从9.2～10.8μ在CO_2的四个谱带均获得振荡.单支输出功率在500mW以上的有57支谱线.最强谱线输出达2.32W.     

基于闪耀光纤光栅的折射率传感技术实验研究

提出了一种基于闪耀光纤光栅传感技术的折射率测量新方法,即采用SLED作为光源,通过检测闪耀光纤光栅透射谱强度实现折射率的测量.实验证明,当环境折射率在1.372 3~1.453 2之间变化时,闪耀光纤光栅透射功率从0.611~0.472 mW线性下降,其灵敏度达到1.718 μW/（0.001折射率变化）.该检测方法具有结构简单、无需波长检测、灵敏度高、易于工程化等优点.     

三路Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光纤激光器的外腔谱组束实验研究

采用激光二极管作为抽运源、大模面积Er3+/Yb3+共掺双包层光纤作为增益介质,利用闪耀光栅、傅里叶变换透镜和输出耦合镜构成外腔,进行了光纤激光器的外腔谱组束实验研究.在外腔作用下,单个光纤激光器可在38 nm波长范围内实现调谐输出,线宽小于0.08 nm.实现了三路光纤激光器的外腔谱组束,组束功率为940 mW,相应...     

掺Yb光纤激光器阵列谱合成系统的光束传输模型及光束特性分析

建立了由掺Yb光纤激光器阵列、变换透镜、闪耀光栅和输出耦合镜组成的光束谱合成系统的光束传输模型.在考虑光栅角色散、光栅刻槽倾角误差和光栅衍射效率情况下,利用光线追迹法、衍射积分方法、光束非相干叠加原理和强度二阶矩方法,推导出高斯光束非平行倾斜入射到闪耀光栅的相位变化公式以及谱合成光束的光强分布解析表达式.分析了高斯光束非平行倾斜入射到光栅后,光栅角色散、光栅衍射效率和光栅刻槽倾角误差对掺Yb光纤激光器谱合成系统输出光束特性的影响.研究结果表明,谱合成光束具有与单根光纤激光器几乎相同的光束质量;光栅角色散对合成光束特性的影响可忽略;随着光栅刻槽倾角误差的增大,谱合成光束的光束质量明显变差;当光栅刻槽倾角误差较大时,必须考虑光栅衍射效率对合成光束特性的影响. 关键词： 掺Yb光纤激光器 非平行倾斜入射 光束谱合成 光束质量     

宽带可调谐掺Yb3+双包层光纤激光器的研究

利用闪耀光栅构成可调谐Littrow外腔,对掺Yb³⁺双包层光纤激光器的波长调谐输出进行了实验研究.激光调谐输出波长范围70nm.针对光纤内的双折射效应对激光的输出功率的影响,实验中使用了在线光纤偏振控制器,从而有效地减小了调谐曲线的起伏及其与荧光谱的差别,并得到了窄线宽、线偏振、宽带调谐的激光输出.     

光栅调谐TEA CO2激光器理论计算模型

基于六温度模型速率方程理论 ,建立了系统计算光栅调谐TEACO2 激光器动力学特性的理论模型。利用该模型举例计算了光栅调谐TEACO2 激光器的各种输出特性。计算中 ,激光器的增益体积为 0 .9L ,闪耀光栅的光栅常数为 12 0line/mm ,闪耀角为 30°,激光混合气体气压为 6 1 3kPa ,温度为 30 0K ,采用光栅零级作为耦合输出。计算给出了如下结果 :1)光栅分别调谐于 9R(2 0 ) ,9P(2 0 ) ,10R(2 0 )或 10P(2 0 )线时 ,激光器的输出脉冲能量 ;2 )光栅调谐于 10P(2 0 )线时 ,激光输出谱线的精细纵模结构和输出激光脉冲波形 ;3)激光输出脉冲能量和输出波长随光栅入射角的变化 ;4 )光栅输入失调时 ,激光输出波长的精细纵模结构。这些计算结果与熟知的实验结论一致     

谱线和耦合系数对光纤激光器相互注入锁定的影响

相互注入锁定是相干合成技术中最具发展前景的方案之一. 在两个光纤激光器相互注入锁定的基础上,利用可调节光纤光栅改变其中一个激光器的中心谱线和利用不同的分束器改变两个激光器间的耦合系数,同时监测两个激光器的远场光斑和谱线,判断激光器谱线和耦合系数对相互注入锁定的影响. 通过理论和实验得到：提高耦合系数可以提高锁定的频率差;两个激光器的谱线越接近锁定的效果越好,当激光器的谱线超过一定范围时,两个激光器将不能被锁定. 关键词： 光纤激光器 相干合成 相位锁定     

电激励连续波HF/DF选线化学激光器光轴的选择

 在一单放电管电激励连续波HF/DF化学激光器平台上，利用一级振荡、一级输出的光栅选线色散腔结构，分别在H2喷注孔平面下游0.5 mm和2.0 mm两个位置处测试了此激光器的选线性能。谱线指认的结果证实，即使在mm级的流场方向增益长度范围内，选线激光器要获得宽的谱线覆盖范围并优化各支谱线的功率谱分布，光轴到氢气喷注孔平面的距离是一个重要的调节参量，随着此距离的增大，高振动态之间的跃迁越来越弱，而低振动态之间的跃迁则越来越强。     

线偏光闪耀反射光栅衍射特性研究

通过数值方法对线偏光在Littrow装置中的理想导体闪耀光栅的偏振特性进行研究.用时域有限差分程序计算出任意偏振方向线偏光经过闪耀光栅衍射后的电磁场分布,提取衍射波的S偏振和P偏振分量,讨论了与光栅闪耀角和入射光波偏振角的关系.分析了在1530～1570nm光谱范围内,入射光波为线偏振波和园偏振波时,衍射光波的偏振色散特性与光栅闪耀角的关系,并给出了存在偏振色散的光栅闪耀角范围.这些分析和结果对工程设计具有一定的指导意义.     

级联掺磷光纤喇曼激光器的解析优化

讨论了二级级联喇曼光纤激光器的解析解和优化设计.通过引入几何平均功率、增益因子和归一化光纤有效长度,将描述泵浦光和斯托克斯光沿喇曼增益光纤分布的微分方程组简化成代数方程组,在对泵浦光采用线性传播近似后,获得了二级级联喇曼激光器的解析解.所获得的解析解同数值模拟结果吻合得很好.利用该解析解可方便和快速地讨论级联喇曼激光器的优化设计,计算不同泵浦功率下的最佳光纤长度、输出光纤光栅反射率和转换效率.泵谱功率越大,最佳光纤长度越短,最佳输出光纤光栅反射率越小.     

非链式HF/DF激光器的研究进展

HF/DF激光器是中红外波段能提供最高能量输出的激光光源,也是中红外波段应用非常广泛的相干光源。本文介绍了近几年国内外关于非链式HF/DF激光器的研究进展及其成果应用,分析了非链式HF/DF激光器在应用方面的优缺点,总结了实现非链式HF/DF激光输出的关键技术和存在的问题,指出了该技术的未来发展方向。     

中、远红外双波段激光器发射光谱测量与评估

在分析中远红外双波段(氟化氘与一氧化碳)激光器发射光谱的基本特征和分光型谱仪存在高级次光谱混叠等问题的基础上,选定Tensor37干涉型遥测光谱仪并利用黑体标定出仪器响应函数;对中、远红外双波段激光器光谱进行了模拟测量和实际测量,分析评估了双波段激光器的谱线成分、峰值变化、测量精度和相对强度等,为双波段激光器的介质参数计算、运转参数优化以及红外应用提供有效数据。     

Initial performance of a CW chemical laser

The performance of a continuous HF chemical laser is presented in this paper. Population inversion was obtained by diffusion of H₂ into a supersonic jet containing F atoms [H₂+F HF(v)+H₁ H=–31.7 kcal/mole]. A peak power of 630 W was obtained with an F atom flow rate of 0.040 mole/sec, and the efficiency of conversion of chemical energy to laser energy was 12%. The performance of a corresponding DF laser is also given. Major laser output is from 2-1 and 1-0 transitions for both lasers. Radiation is at 2.6 to 2.9m and 3.6 to 4.0m for the HF and DF lasers, respectively. The ratio of DF to HF laser power is 0.7 under similar flow conditions.Work conducted under US Air Force Contract F04701-69-C-0066.     

超音速氮稀释连续波HF化学激光器小信号增益测量

 以氮为稀释剂的电激励连续波HF/DF化学激光器可以使用低温吸附泵代替传统的机械真空泵和洗消装置,大幅度降低激光器的系统体积和重量。使用小信号增益测量系统对某超音速氮稀释电激励连续波HF化学激光器的增益分布进行了测量。得到了在4种不同激光功率下P₁(4),P₁(6), P₂(4)～P₂(6)谱线的增益系数分布曲线。测得P2(4)为最强增益谱线,最大值为0.1 cm^-1;最强增益位置与最佳光轴位置相符;超音速气流使增益区延伸达2.5 cm。     

用于泵浦非链式HF/DF化学激光器的重复频率电子束发生器研究

 正在研究的1Hz重复频率电子束泵浦HF/DF化学激光器，预期产生的电子束能量为0.5MeV、束流强度为100kA、束流脉冲宽度为100ns。在该系统设计中，使用了一个脉冲变压器来对脉冲成形水线进行双共振充电。脉冲变压器的初级、次级电感与互感分别为331nH，26.5μH与1.9μH。脉冲成形线的电容、电感与阻抗分别为8.15nF，300nH与6.2Ω。脉冲成形线在1MV的峰值充电电压下的击穿因子为0.3。在3.3%的能量转换效率条件下，预期可以产生的HF/DF激光脉冲能量为２50J以上。     

化学激光器喷注器的流量标定

 为了给燃烧驱动连续波DF/HF化学激光器中喷注器的设计提供参考,采用原级标准（质量-时间法）,对5种不同结构的喷注器进行了流量标定实验,研究了喷注器的流量特性。采用边界层的相关理论,对实验结果进行了科学解释。实验结果显示：随着入口压力的升高,流量系数增大,流量系数的范围是0.677~0.772;在入口压力相同的条件下,流量系数随着通径的增大而增大,随着长度的增大而减小;斜孔的流量系数比尺寸相同的垂直孔略小。     

Pressure recovery system for a high-power HF/DF laser: implementation practice

The matter of development of a high-performance pressure recovery system (PRS) for a high-power HF/DF laser is discussed. A sequence of design steps is proposed, which involves estimation of basic characteristics of PRS components with the help of one-dimensional integral and semi-empirical procedures; simulation, to be performed using three-dimensional non-stationary Navier — Stokes equations; experimental modelling aimed at verification of the calculation procedures and at refinement of obtained parameters; and a fullscale experiment. An ejector-type system providing for recovery of pressure from 12 Torr to atmospheric pressure in the gas-dynamic system of an HF/DF laser of several-tens-kilowatt power is developed. Matching conditions for parameters of individual PRS components as well as joint functioning of the PRS with a continuous chemical laser in an integral complex are analysed. Conditions for minimization of mass-dimensional characteristics of the laser-PRS complex necessary for the development of ground-based mobile systems are identified.     

连续波HF（DF）化学激光器采用非稳腔的光束质量测量

描述了测量连续波HF(DF)化学激光光束质量的装置。给出了在非稳腔上测得光束质量的结果。     

Performance studies of a novel design atmospheric pressure pulsed HF/DF laser

Intense multi and single line laser operation is reported from TEA semiconductively preionised HF/DF lasers employing various discrete components or flat plate excitation circuits. The performance, the spectral and the beam characteristics of these lasers are given and are compared to the characteristics of previously described HF/DF lasers. Their improved performance parameters are explained in terms of the preionizing action of the semiconductors, the low inductance of the circuits employed and the good matching of the voltage and current waveforms of the excitation circuitry to their excitation. Finally, their potential in specific applications, like infrared vitreous surgery (HF) or atmospheric laser beam propagation (DF), is stressed.