工业多用途工具：微波激励KW级CO2激光器

提高气体放电的功率注入密度，是进一步发展工业用高功率ＣＯ２激光器的关键．为此，我们采用自制的变形 Ｍａｇｉｃ Ｔ型微波放电腔，克服了由于高频趋肤效应引起的放电不均匀，实现了大体积的均匀的微波辉光放电．在用于激励高功率ＣＯ２激光的原理性实验中，获得大于１ｋｗ的激光输出功率，光电效率优于２５％，首次达到商用水平．     

大功率TEA CO2激光系统的电磁兼容设计

大功率TEA CO2激光系统工作时产生的强电磁干扰主要来源于激光主放电回路、脉冲火花开关和电源。这种强电磁脉冲干扰对激光系统内部及相关外部设备的电子系统具有很大的干扰和破坏作用。对大功率TEA CO2激光系统的电磁干扰进行了分析计算,在此基础上对大功率TEA CO2激光系统进行了EMC设计。硬件设计手段分别采用了对电磁干扰源和控制子系统进行屏蔽、系统合理布局与布线、滤波隔离,软件采用了数据冗余纠错、冗余化操作和数据鉴别等抑噪和纠错技术,有效地抑制了干扰电磁波在系统内外的传播,解决了大功率TEA CO2激光系统EMC问题。结果表明,对电磁干扰源和控制子系统进行屏蔽,系统合理布局与布线、滤波隔离等措施,是抑制电磁干扰,保证激光控制子系统硬件不受损坏的主要手段。软件抗干扰,是硬件抑制电磁干扰措施的补充和延伸,能使激光系统具有很高的可靠性。     

CO2相干激光轮廓成像研究

本文以自制CO_2相干激光成像的实验系统,成功地实现了相干激光的彩色轮廓成像。     

连续波CO2相干激光成像研究

本文描述一台演示性连续波CO_2相干激光成像系统,报道了单、双点源目标的相干成像实验结果,并对影响成像质量的一些因素进行了讨论.该系统稍加改进即可用于速度与三维距离成像.     

新型CO2分离液化提纯一体化系统

本文在深入分析含CO2混合气低温相变分离法特点与精馏特性的基础上，提出一种新型的CO2分离液化提纯一体化系统。该系统通过多级压缩，多级冷却与多级分离，可将混合气体中绝大部分CO2在较低能耗代价下以液态分离出来；同时，通过对分离出的粗CO2液体进行高压、近常温条件下的精馏，实现其低能耗提纯；最终实现以较低能耗分离回收cO...     

CO2激光外差探测系统灵敏度的研究

本文通过讨论探测器的信噪比和噪声等效功率的影响因素,研究了CO_2激光外差探测系统的灵敏度.     

CO2激光热熔法除冰的研究

介绍了CO2激光在高压线除冰中的实验研究情况.由于直接热融法除冰效率较低,提出了激光热融加上冰块自身重力脱落法除冰的实验方案.利用功率为35 W的CO2激光照射冰块与绝缘子的接触面,降低其粘结力以致整体脱落从而达到除冰的目的,测得除去1 kg冰需要90kJ的能量,耗时26 min.     

激光抽运铷原子频标实验研究

采用饱和吸收偏振稳频半导体激光器,建立了激光抽运铷频标实验系统. 实现了该系统的闭环锁定. 进行了频率稳定度的初步测试,短期稳定度为1.2×10^-11 τ^-1/2. 对测试结果进行了分析,并提出了相应的改进措施.     

皮秒激光抽运高压H_2的受激拉曼散射研究

利用Nd :YAG锁模序列脉冲激光 (10 6 4nm)抽运充有高压H2 的拉曼池 ,输出光束经棱镜分光后投射在屏上 ,在可见光及近紫外光区用彩色胶卷摄得 15个受激拉曼散射光斑 ;经 1m光栅摄谱仪摄谱 ,在 36 5— 6 0 5nm波长范围内得到 6 5条受激拉曼谱线 .通过实验结果与理论计算值的比较 ,证明除了H2 的振动拉曼频移量 4 15 4 6cm- 1 外 ,还有多个振动及转动拉曼频移量共同参与作用 ,从而产生了从紫外到红外众多波长的受激拉曼散射光 .     

CO2激光偏频锁定技术的研究

本文对于CO_2激光外差接收单元技术之一的CO_2激光偏频锁定技术进行了研究,实现了两个自由振荡的CO_2激光器之间的差频的锁定,当采取一定措施尽量减小环境的影响后,得到了≤1 kHz(τ=10s)的频率跟踪精度,中心频率在2 MHz～20 MHz内连续可调.     

太阳光抽运固体激光工作物质的研究

探讨了适合太阳光抽运的固体激光器工作物质的选择方法,并分析了几种备选工作物质的性质。用Matlab对太阳光谱的现有数据进行了三次样条插值运算,建立了太阳光谱的局部精细离散化模型,并结合红宝石、Nd∶YAG、Yb∶YAG、Nd∶YVO4、Cr∶Nd∶GSGG、掺Nd3 的光学陶瓷和掺Yb3 的石英光纤等激光介质的吸收光谱,进行了太阳光谱与激光介质吸收谱的匹配分析。得出各激光介质所吸收的能量占太阳常量的百分比分别为24.51%,15.98%,2.35%,6.46%,43.91%,15.98%,7.63%。并在一定假设条件下,计算了各介质的阈值抽运功率体密度。综合以上激光介质的材料热特性,选取对太阳光吸收较多,阈值低且热特性好的Nd∶YAG,掺Nd3 光学陶瓷,Cr∶Nd∶GSGG为较适合的太阳光抽运激光工作物质。     

PCB板TEA脉冲CO2激光微孔研究

印刷电路板（PCB）微孔技术是实现高密度互联技术的关键,我国在这方面的研究还刚刚起步,所采用的激光器基本依赖进口,投资成本高,后期维护费用昂贵。研究了聚焦透镜焦距、激光腔内结构、外光阑、扩束系统及其组合方式对PCB激光微孔特性的影响,通过对国产的TEACO2脉冲激光器的激光光束输出模式进行改善、光学系统进行优化,得到了直径在φ170μm以下、孔形良好的微孔。     

射频CO2激光用于轧辊毛化的实验研究

分析了轧辊材料在温度发生变化时对激光吸收系数的影响和毛化加工时各种工艺参数对毛化点的影响.针对Diamond K-50射频激励CO2激光器对轧辊毛化的实验,分析了激光脉冲宽度、重复频率以及毛化扫描速度等参数对毛化点的大小和椭圆度的影响,其中激光脉冲宽度与毛化点大小成线性关系,在脉宽为50～400μs时,毛化点椭圆短轴直径可达90～260μm,满足所需要的毛化加工要求.     

CO2激光自差信号的功率谱研究

利用10MHz高速数据采集和处理系统分析了激光自差信号的功率谱.其功率谱分布在低频区;当多普勒频移增大时,自差信号的带宽增加,功率谱对频率的积分收敛于信号的功率.实验结果还表明,利用高速数据采集和处理的分析方法,比频谱分析仪有更多的优点.     

高功率脉冲TEA CO2激光除漆的研究

选用高功率脉冲TEA CO2激光器,对不同颜色不同种类的油漆进行了清洗实验,运用数码照片分析程序计算出清洁率,找出了完全清洗阈值和损伤阈值.实验结果较为清晰地给出了激光输出能量和重复频率对清洗效果的影响.对红色醇酸漆来说,完全清洗阈值为10.37J/cm2,而损伤阈值为11.43 J/cm2;红色金属喷漆的完全清洗阈值为9.66 J/cm2,其损伤阈值达10.37 J/cm2;黄色金属喷漆的完全清洗阈值为10.71 J/cm2,损伤阈值则为11.07 J/cm2.输出能量和重复频率未达指定参数时,激光清洗清洁率则低于100%.     

微波激励ArS2体系机理的探讨

采用ab initio MP2/6-31+G方法计算了ArS2体系分析势能函数.并在此基础上,对Ar+S2的非反应动力学过程进行了研究.结果表明,Ar与S2的结合为很弱的物理吸附,其间没有化学键生成.在所计算的能量范围,Ar与S2的动力学过程主要是非弹性碰撞.通过对非弹性碰撞产物的分析,结果显示Ar原子对S2基态(X3Σ-g)有碰撞激发作用.     

新型大功率CO2材料加工机

尤里卡“欧洲激光”发展计划为设计大功率工业用激光器和材料加工室提供了一个史无前例的机会.该计划有欧洲五个国家的14个机构合作参与,五年内预算为1800万英镑.计划的核心是将效率高的CO_2激光器组成插件结构,并全部安装在适合工业应用的激光室内.现已进入该计划第一阶段的第二年,业已研究了多种激光器设计方案,以便在激励方式、废热排除、功率转换、光束成形和功率输出等方面获得最佳效果.计划的第二阶段即最后阶段是对整个激光室进行为期两年的应用研究,这包括范围广泛的材料加工应用和产品的市场销售前景调查. 一、CO_2激光器 工业上…     

二极管抽运无机液体激光体系输出特性研究

开展了二极管抽运流动无机液体激光体系的激光实验研究,获得了长时间稳定的准连续激光输出,抽运频率300 Hz时的平均输出功率超过10 W,光光转换效率约为6%.实验中研究了抽运电流、抽运频率、输出耦合率和磁力泵转速对平均输出功率的影响,并进行了初步的理论分析,为进一步开展无机液体流动激光实验研究积累了经验.同时,很好地解...     

LHCD系统微波激励源性能优化设计

使用数字锁相环技术实现一定带宽内高精度可调节的频率输出,解决了速调管长期工作后响应频率发生偏移,模拟锁相环无法工作在系统最佳频率的问题;在移相器后增加功率幅度控制电路,保证了线性放大器的输出功率不会受到相位调节的影响;设计了一种基于数模转换(D/A)技术与微波电调技术相结合的波形控制单元,解决了激励源输出波形不可控的问题。通过以上三方面的改进,完成了HL-2M装置LHCD系统微波激励源的性能优化设计。