超音速化学氧碘激光器能量提取对流场影响的数值研究

超音速化学氧碘激光器(SCOIL)是一个集气体流动过程、化学反应过程和光学过程相互耦合的复杂系统。在激光能量提取过程中,光能的输出会导致流动增益介质各组分浓度及气动特性的改变。利用计算流体力学软件耦合傍轴波动方程求解程序,实现了三维Navier-Stokes流场控制方程与波动光学方程的全三维耦合计算,研究了出光过程中超音速流场及化学反应过程的变化。结果表明,此计算方法有效解析了能量提取过程对激光器流场、化学场诸参量的动态影响,光能提取过程促使气流中的单重态氧不断地提供抽运能量而被更快地消耗;在不同的提取效率下,腔内温度在光能提取前后的变化情况不同。     

NCl(a1△)自猝灭对NCl(a1 △)/I激光能量提取的影响

利用连续流平面型光腔动力学模型对NCl(a1△)/I激光体系进行了模拟计算,探讨了温度在300 K时NCl(a1△)自猝灭对NCl(a1△)/I激光能量提取的影响.计算结果表明,NCl(a1△)自猝灭反应对光腔位置的选取、功率密度沿流动方向的分布和总输出功率都有较大的影响.其中,光腔位置的可选范围大大缩短,在较小的初始HI粒子数密度和适当的输出镜反射率下总输出功率大幅度降低,而随着HI粒子数密度的增加,NCl(a1△)自猝灭对总输出功率的影响逐渐减小.     

NCl(a~1Δ)自猝灭对NCl(a~1Δ)/I激光能量提取的影响

利用连续流平面型光腔动力学模型对NCl(a1Δ)/I 激光体系进行了模拟计算,探讨了温度在300 K 时NCl(a1Δ)自猝灭对NCl(a1Δ)/I激光能量提取的影响。计算结果表明,NCl(a1Δ)自猝灭反应对光腔位置的选取、功率密度沿流动方向的分布和总输出功率都有较大的影响。其中,光腔位置的可选范围大大缩短,在较小的初始HI粒子数密度和适当的输出镜反射率下总输出功率大幅度降低,而随着HI粒子数密度的增加,NCl(a1Δ)自猝灭对总输出功率的影响逐渐减小。     

化学氧碘激光器中O2（^1△g）的气相传输规律

本文通过对Ｏ２（＾１△ｇ）气相传输动力学的分析，得到了Ｏ２（＾１△ｇ）的气相传输规律，并进一步对Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ、Ｔａｋｅｈｉｓａ等人的实验结果进行了分析，得到了统一的结论。     

NCl（α^1△）自猝灭对NCl（α^1△）／I激光能量提取的影响

利用连续流平面型光腔动力学模型对NCl(α^1△)／I激光体系进行了模拟计算，探讨了温度在300K时NCl(α^1△)自猝灭对NCl(α^1△)／I激光能量提取的影响。计算结果表明，NCl(α^1△)自猝灭反应对光腔位置的选取、功率密度沿流动方向的分布和总输出功率都有较大的影响。其中，光腔位置的可选范围大大缩短，在较小的初始HI粒子数密度和适当的输出镜反射率下总输出功率大幅度降低，而随着HI粒子数密度的增加，NCl(α^1△)自猝灭对总输出功率的影响逐渐减小。     

燃烧驱动全气相化学碘激光燃烧室实验研究

以HF基频激光功率大小作为判断依据,对燃烧驱动全气相碘激光的燃烧室参数进行了考察.实验结果表明,在D2流量为10～20 mmol/s时,相对燃料D2而言,NF3过量30%～70%时可以获得较大的F原子流量,而稀释He的加入不利于F原子的生成;加入足够最的DCl,可以实现F原子全部向Cl原子的转变,为燃烧驱动全气相碘激光器提供了稳定的Cl原子源.     

化学氧碘激光器中O_2（~1△g）的气相传输规律

本文通过对Ｏ２（１△ｇ）气相传输动力学的分析，得到了Ｏ２（１△ｇ）的气相传输规律，并进一步对Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ、Ｔａｋｅｈｉｓａ等人的实验结果进行了分析，得到了统一的结论。     

化学氧碘激光器的化学效率以及碘原子多次参与激光作用的现象及其理论分析

本文通过对ＣＯＩＬ各系统评价参数的分析，得到了化学效率依赖于Ｏ２（１△ｇ）百分含量的上限表达式，并通过对不同工作条件下亚音速运转的ＣＯＩＬ实验数据的综合分析，得到了化学效率ηｃ的经验公式。进一步通过作为激活介质的激发态碘原子Ｉ＊的能量转化效率的定义，首次证明了在ＣＯＩＬ中，碘原子多次参与激光作用的现象，并对此作了初步的理论分析。     

脉冲氧碘化学激光放大器的理论模型

本文提出脉冲氧碘化学激光主振荡器加功率放大器(MOPA)系统中放大器的理论模型。计算表明:氧碘放大器内采用折迭光路方案,可以获得高的放大率及化学效率。     

化学氧碘激光器（COIL）的研究进展

化学氧碘激光器（COIL）作为继HF／DF化学激光器以后的第二代气流化学激光器具有诸多优点,如比第一代更短的波长和更高的光纤传输效率,因而在军事、工业和医疗等许多领域都有重要的应用,在过去的十多年来得到了各国专家的普遍重视。本文将对化学氧碘激光器几十年的发展进行一定回顾和分析,并在此基础上对其未来的发展和所面临的技术挑战进行了探讨。     

氮气为稀释气的氧碘化学激光器射流式氧发生器诊断

考察了氮气作为稀释气体的氯气流量为0.1 mol/s的射流式方管氧发生器的性能.氯气利用率、单重态氧产率以及水汽含量的测试结果表明,只要把氮气流量控制在不超过氯气的3倍,则发生器的性能完全可以达到氦气作为稀释气体时的水平.     

化学氧碘激光器中O_2（~1Δg）气相传输的最佳温度环境

本文采用简化的动力学过程描述化学氧碘激光器中储能体Ｏ２（１Δｇ）的气相传输行为，讨论了Ｏ２（１Δｇ）气相传输的最佳温度环境，结果表明，当传输通道温度约为－２３℃时，Ｏ２（１Δｇ）处于最佳传输环境．进一步讨论了除水冷阱的温度限定条件。     

化学氧碘激光器光学基片材料的光致热畸变特性

利用格林函数解析法对强激光辐照下的光学材料Al2O3、CaF2、Si、SiO2四种基片的温度场分布以及热畸变特性进行了分析与讨论.计算结果表明:在10lW激光功率、辐照时间为5 s情况下,Al2O3、CaF2、Si、SiO2基片中心处最大温升分别为5.6℃、6.0℃、35.1℃、26.6℃;基片中心最大热畸变量分别为:0.28μm,0.99μm,040μm,0.14μm.     

NCl(a1△)自猝灭对其生成和传输的影响

利用一维预混合反应模型,对全气相碘激光(AGIL)的储能粒子NCl(a1△)的自猝灭反应对其生成和传输的影响进行了模拟计算.计算结果表明,NCl(a1△)的自猝灭反应是影响其生成和传输的主要因素;采用最新测得的自猝灭反应常数,NCl(a1△)自猝灭反应对其生成和传输的影响程度有大幅度降低,但仍然是主要的影响因素.为了提高NCl(a1△)的生成传输效率和准确分析评估AGIL,有必要进一步深入开展NCl(a1△)自猝灭常数及其与温度关系的测定工作.     

NCl(a~1Δ)自猝灭对其生成和传输的影响

利用一维预混合反应模型,对全气相碘激光(AGIL)的储能粒子NCl(a1Δ)的自猝灭反应对其生成和传输的影响进行了模拟计算。计算结果表明,NCl(a1Δ)的自猝灭反应是影响其生成和传输的主要因素;采用最新测得的自猝灭反应常数,NCl(a1Δ)自猝灭反应对其生成和传输的影响程度有大幅度降低,但仍然是主要的影响因素。为了提高NCl(a1Δ)的生成传输效率和准确分析评估AGIL,有必要进一步深入开展NCl(a1Δ)自猝灭常数及其与温度关系的测定工作。     

激光化学气相沉积法制备铜膜的性能与形态分析

本文对以二（乙酸丙酮根）合铜（Ⅱ）和二（三甲基乙酰三氟代丙酮根）合铜（Ⅱ）为母体的化合物，用１０．６μｍ和２８０ｎｍ激光气相沉积法生成铜膜的形态及性能采用探针轮廓仪、扫描电子显微镜和四探针法进行了分析，观察到紫外激光生成铜膜中具有环状周期性图案的现象。