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     

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。     

高气压CO2激光器宽带输出频谱特性的理论研究

从理论上研究了高气压CO2激光器的宽带输出频谱特性.结果表明，在20个大气压下，CO2激光器有宽带输出，带宽高达5.0 cm－1（相当于150 GHz），从971 cm－1~976 cm－1，峰值在10R(16)线处，10R(14)线和10R(18)线差不多对称地分布其两侧.很小的增益差异（4.6%）造成了很大的能量输出差异（100多倍）.比较了谐振腔内有无色散元件时的输出频谱，理论证明了谐振腔内无任何色散元件时的宽带输出频谱是光滑连续的，而频率依赖的反馈引起了输出频谱很强的精细结构.理论计算结果与实验测量结果符合较好.     

高气压CO2激光器宽带输出频谱特性的理论研究

从理论上研究了高气压CO2激光器的宽带输出频谱特性.结果表明,在20个大气压下,CO2激光器有宽带输出,带宽高达5.0 cm-1(相当于150 GHz),从971 cm-1~976 cm-1,峰值在10R(16)线处,10R(14)线和10R(18)线差不多对称地分布其两侧.很小的增益差异(4.6%)造成了很大的能量输出差异(100多倍).比较了谐振腔内有无色散元件时的输出频谱,理论证明了谐振腔内无任何色散元件时的宽带输出频谱是光滑连续的,而频率依赖的反馈引起了输出频谱很强的精细结构.理论计算结果与实验测量结果符合较好.