内腔式CO_2波导激光器的研究

我们分析和计算了 TE_(11),波导模的传输和耦合损耗,并且考虑了波导轴线弯曲对激光振荡的影响。在此基础上研制出内腔封离型 CO_2波导激光器。本文描述了器件结构和实验结果。对波导管管径、放电参量和冷却等因素进行了讨论。     

内腔式复合波导起偏CO_2激光器的研究

本文提出用空心介质圆形波导和金属平板波导组成复合波导,对波导 CO_2激光进行内腔式起偏,这类小功率偏振 CO_2激光器偏振度优于98%,功率稳定性大于95%,基模输出7～9瓦。     

内腔式玻璃基模CO_2激光器的研制

本文介绍用GG-17玻璃制作的一种基模CO_2激光器的研制工作。激光管全长600mm,采用一种热稳定性较高的结构,先后研制出实验管5支,均能在10～18mA电流范围内输出基模,其平均功率大于16W,长期功率稳定性小于5％。此外还发现实验管有很高的的偏振特性。     

内腔式M_e~2＜1的CO_2激光器

本文报道一种等效光束质量因子Ｍ_ｅ~２＜１的ＣＯ_２激光器已研制成功，其束中心亮度比ＴＥＭ_００模的亮度高约３倍，发散角小２～３倍，输出功率与同尺寸多模激光器相比仅低５～１０％，得到了国际上首批超衍射极限输出的ＣＯ_２激光器。     

内腔式CO_2激光器输出支线的研究

根据波导激光器理论分析了φ=3～6 mm、N～1的一类内脏式CO_2激光器输出支线的各种特点以及支线跳变现象.结果表明这是波导模的传输损耗d_(11)参予支线竞争的结果.     

内腔式CO_2激光器工作状态的研究

讨论了φ=3～6mm的内腔式CO_2激光器的工作状态。通过损耗对比和实验分析,证明φ=3～6mm、N～1一类内腔式CO_2激光器工作在波导激光器状态,并以此解释了这类器件输出光束的大量异常现象。     

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。     

BN陶瓷波导CO_2激光器的研制

波导CO_2激光器体积小,效率高,在许多方面均得到广泛应用。尤其是外差式激光雷达中,需要调谐范围宽、稳定性高的激光器件,BN陶瓷CO_2波导激光器可显示出突出的优点。我们首次实现了以国产氮化硼为材料的波导CO_2激光器的运转。氮化硼的优点是:介电性能好;导热系数高;机械加工性能好;无毒,宜于加工;线胀系数小(1×10~(-6)/℃),约是BeO与Al_2O_3线胀系数的1/6,这有利于提高输出稳定性和频率稳定性,在没有调谐元件控制情况下,可稳定在预定的振-转能级上运转。我们研制了两种器件,一种是方波导,波导孔为1.5×     

CO_2波导激光器研制的关键技术分析

以Pyrex玻璃为管体研制的CO_2波导激光器的主要指标已达国外同类产品的先进水平。本文分析了器件研制的关键技术(包括保证直度减小EH_(11)模的损耗,减小器壁厚度、提高混合气体的冷却效果,使CO_2高激光能级粒子数得到有效反转,从腔内最佳地提高功率),对有关数据进行了计算。文章首先分析了波导毛细管在激光形成中的作用,及对增益和光束质量的影响,得出了波导损耗的主要因子,计算了波导管的     

等效M~2＜1的内腔式CO_2激光器

提出了产生新光束ＣＯ２激光器的简单物理图象，并研制出等效Ｍ２＜１的内腔式ＣＯ２激光器。     

内腔封离型玻璃波导CO_2激光器寿命的研究

由波导激光器的理论知道,为了降低平面镜的损耗,一般安装都是尽可能地靠近波导口。但实验发现,在没有过渡波导情况下,腔镜越靠近波导口越容易损坏,特别是镀金全反射镜,当其至波导口距离在10毫米以内时,只要激光管放电十几小时就可以明显地看到镀金膜的损伤。两支实验管镀金膜损坏的情况示于图1。镀金膜最初的损伤并不完全是在对准波导孔的中心处,而是在它的附近相应于等离子区转弯处。损伤出现后功率输出并不明显下降,直到对准波导处受到损伤时功率输出才有所下降,这期间两只实验管分别经历了50和30小时的正常运转。我们认为这表明金膜的损坏并不是因为腔内功率密度过高而烧毁的,而是一种缓慢的腐蚀过程,对这种腐蚀的机理,我们提出如下的分析。     

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。     

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.     

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.     

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.     

内腔式CO_2激光器自由振荡输出光谱的实验研究

本文对φ3～6mm、N～1的一类内腔式波导CO_2激光器的自由振荡输出光谱(支线)进行了测试。结果表明,输出支线与放电电流、横模和放电管直径等因素有关。同时还得到了放电电流发生变化时,输出支线发生跳变的规律。     

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。     

横向激励波导CO_2激光器

横向激励波导CO_2激光器具有增益高、结构紧凑、能在高气压下工作等优点,因而非常适合制成宽带可调频器件。它可用于做为可调谐红外光谱源,光通讯、辐射计及雷达系统的超外差本机振荡;锁模短脉冲发生器或宽带功率放大器等。波导腔采用矩形结构。一对13厘米长的     

CW-TEA混合式CO_2激光器的研制

本文介绍CW-TEA混合式CO_2激光器的基本原理和初步研制结果。将一个TEA放电管和一个低气压连续放电的CO_2激光管组合在一个谐振腔内,实现了单横模、单纵模高峰值功率的脉冲运转,峰值功率约2兆瓦。预期这种单纵模输出的CW-TEA混合式CO_2激光器,具有广泛应用的潜力。