射频板条CO_2激光器波导耦合损耗的理论研究

本文利用一维自由空间模展开法计算了射频板条CO2激光器中金属板条波导的耦会损耗．发现波导耦合损耗与激光器谐振腔镜的配置方式密切相关,经分析找到一种可以获得最小耦合损耗的设计方案．     

射频板条CO2激光器波导耦合损耗的理论研究

本文利用一维自由空间模展开开法计算了射频板条ＣＯ２激光器中金属板条波导的耦合损耗,发现波导耦合损耗与激光器谐振腔镜的配置方式密切相关,经分析找到一种可以获得最小合损耗的设计方案。     

大功率射频板条CO_2激光器电极波导介质膜研究

针对高功率射频板条CO2激光器铜电极表面放电氧化、受射频放电的电子溅射,致使电极表面不光滑,辉光放电不均匀,光波导损耗严重等问题。利用Al2O3波导介质膜具有的反常色散效应、耐高温能力强的特点,采用磁控溅射镀膜技术对激光器电极表面先镀Al,而后阳极氧化获得Al2O3波导介质膜。分析了磁控溅射工艺对膜层结构的影响,测量了镀膜电极对CO2激光的反射率,并进行了放电实验检测。结果表明,溅射功率为250 W时可得到致密的镀膜层结构;厚度6μm的Al2O3薄膜,对波长10.6μm的CO2激光波导反射率最高达75%;电极镀膜后激光器输出功率在占空比为30%时为700 W,占空比为60%时达到了1300 W。     

射频CO_2波导激光器电源

射频CO_2波导(RF CO_2 WG)激光器对电源的相关性是国内外研究人员共同关注的问题,研究的重要问题有:电源最佳频率的选取,适当的输出功率,可靠的工作,安全的使用(可靠的屏蔽,防止射频污染)等等。本文主要介绍小型全晶体管电路RF CO_2WG激光电源的设计与实验。该电源具有连续与脉冲两种工作体制。连续工作时:工作频率f=120MHz,最大输出功率W=160W;脉冲工作时:调制频率f_M=0～20kHz方波连续可调.占空比可调范围DF=2～98％。本电源的优点是:尺寸小、质量轻、使用方便、工作安全、稳定可靠。     

射频激励的CO_2波导激光器

近年rf激励的CO_2激光器成了一个重要的辐射源。这些紧凑装置发出的高连续功率使它们成为医疗和材料处理的理想激光器。本文详细叙述二种不同的rf激励激光器。一种是混合金属陶瓷波导,功率密度0.3W/cm,功率为21W。另一种是纯氧化铝波导,功率也是21W,但功率密度为0.46W/cm,效率大于10％。这些输出功率密度表明比早期设计有了相当大的改善,效率也比以前装置好得多。最近,这些非常紧凑的装置,使用高输入功率(大于100W/cm~3)获得高效和大功率运转。还包括适中rf输入功率(50～100W/cm~3)的试验。     

射频板条CO_2激光器并联谐振技术的研究

本文利用周期性网络模型计算了射频板条CO2激光器电极的纵向电压分布．探讨了并联谐振技术在板条器件中获得成功运用的原因．提出了利用并联谐振技术进一步提高电压分布均匀性的两个途径．     

2kW射频板条CO_2激光器输出光束整形特性研究

针对2kW射频板条CO2激光器离轴负支非稳波导混合腔的近场分布存在较多高空间频率分量,导致聚焦后会产生不可忽略的旁瓣,无法直接应用于激光加工的问题,对谐振腔的近场分布使用特征向量法和矩形波导的解析表达式进行了数值模拟和实验研究。并结合Collins公式研究了输出光束整形过程中光场分布的变化和整形系统中空间滤波器的优化设计。理论和实验结果表明:激光器输出光束在整形前为有较多高空间频率振荡的长条形的简单象散光束。通过带空间滤波器的整形系统消除旁瓣,并将初始的长条形的简单象散光束整形成近圆形、近基模高斯分布的光束。整形后的光束非稳方向的光束质量因子M2为1.1,波导方向M2为1.08。     

射频激励全金属波导CO_2激光器的特性研究

全金属波导激光器具有以下优点:成本低、导热性好、可加工性好,并因采用同种材料构成波导,使波导因受热膨胀所造成的变形减小。据报道,这种器件若批量生产,成本约200美元左右,因而有很大的应用前景。本文提出了一种新型二电极射频激励全金属波导CO_2激光器结构,并研究了其输出特性。     

射频波导CO_2激光器取得重大进展——三列阵CO_2激光器研制成功

西南技术物理所射频激励列阵波导CO_2激光器研究取得重大进展,最近研制出三列阵射频波导CO_2激光器。国内目前尚无此种三列阵器件,器件输出功率已达8.0W,效率8％。该     

CO_2波导激光器

CO_2波导激光器,是一种高增益可调谐激光器,对于激光通讯,光雷达和光谱学等的应用十分引人注目,因此近几年来发展较快。     

微波激励CO_2激光器波导耦合腔的研究

利用微波波导耦合腔激励ＣＯ２激光器，具有结构简单、放电阈值功率低、易调谐和阻抗匹配的特点。结合低频等效电路对腔的设计作了分析讨论，并给出了气体放电的实验结果。     

三列阵射频波导CO_2激光器的远场特性研究

本文从理论上分析了列阵射频波导CO_2激光器的输出远场特性,进行了实验验证,测得了远场光场分布及束散等参数,理论与实验基本相符。     

120MHz射频CO_2波导激光器的调试方法

射频CO_2波导激光器的研制与一般直流、交流、中频激励方法有所不同。它在许多方面具有自己的特点和要求。为此,本文结合射频特性介绍了全晶体管小型化激励源的120MHz CO_2波导激光器的调试方法。内容主要包括:射频电源的保护器件——隔离器的使用方法与要求;击穿电离气体所需触发电压——使用可变长度传输线(移相器)的方法及稳定工作所需阻抗匹配网络的设计与调试方法。     

大功率CO_2波导激光器

本文描述一台功率达39.5W(51W/m)的 CO_2波导激光器,这比前报导的数值高。列出并讨论了输出功率与温度的关系。分析了在最大功率条件下得到的小信号增益(0.22cm~(-1))和饱和功率(35W)。分析表明,分布损失的假设比镜面上集中损失的假设更适合于所观察到的激光输出。     

封离型CO_2波导激光器

本文报导密封CO_2波导激光器的结构设计、制造及其性能.器件放电长为12.5厘米,由四块BeO陶瓷板贴成1.5毫米方孔而成,腔长为15厘米.最大输出功率1瓦,在150托气压下,用两只波导激光器进行光外差测量,测得在一条谱线上(P_(20))调谐宽度为500兆赫.     

波导型CO_2激光器

波导气体激光器首先是由Marcatili和Schmeltzer于1964年提出的.他们计算了在空心电介质和金属波导中光频波的传播特性,由于它的低损耗性提出了作成气体波导激光器的可能.此后,由Steffen和Kneubuhi,以及Smith等人得到了证实.先后制成了波导型ICN亚毫米波激光器以及波导型He-Ne、CO_2、CO等气体激光器.由于它具有较宽的增益带宽及小型化等特点,引起了人们的注意.尤其是波导型CO_2激光器,国外已制成了纵向激励横向激励等不同形式的圆孔或方孔波导激光器.这里对波导型CO_2激光器的特点、结构、损耗作一简述.     

3kW射频板条CO2激光器抛物面非稳波导腔研究

为了提高传统球面镜腔3kW射频板条CO2激光器光束质量,设计了新型抛物面镜负支非稳-波导混合腔;结合标量光束的瑞利-索末菲衍射理论与特征向量法,研究了大菲涅耳数下镜面类型对非稳波导混合腔光场传输特性的影响;利用矩形波导理论、1维近似分析得出了波导传输损耗及偏振情况。结果表明,将非稳方向输出镜和尾镜改为与光轴交点处曲率半径为R1=951.32mm和R2=1088.68mm的抛物镜面,能够避免尾镜漏光,可有效改善模式鉴别特性;常用波导电极镀膜材料中,镀铝电极内波导方向传输损耗最小,传输光场为x偏振的EH1模。采用电极镀铝的抛物面非稳波导腔能够降低损耗、提升光束质量。     

高频调制射频激励紧凑型波导CO_2激光器的实验研究

采用增益调制技术．获得最高达２００ｋＨｚ高重复频率的激光调制方脉冲输出，当重复频率小于２０ｋＨｚ时，获得尖峰前沿方脉冲输出，其尖峰峰值功率大于方脉冲功率的３倍。     

方波调制射频激励波导CO_2激光器输出特性的实验研究

本文实验研究了影响方波调制射频波激励波导 CO_2激光器输出特性的因素。在实验上获得了平均功率5W,峰值功率500W 的高重复频率输出。     

CO_2波导激光器的最佳化

计算了内腔封离型CO_2波导激光器的EH_11波导模的传输和耦合损耗,设计并制造了内腔封离型CO_2波导激光器.器件的最高输出功率为3.57W,单位激活长度和体积的输出功率分别为0.27W/cm、17.3W/cm~3.