CO_2激光器用的气体发生器

我们在研制气体转换炉工作[1]的基础上,经过改进又制成气体发生器.将它分别用于波导 CO2激光器和 TEA CO2激光器,所得的结果表明,对于采取气体流动方式工作或需要更换工作气体的CO2激光器,如果配备一台气体发生器,就可以由空气,CO2,空气 CO2,N2 CO2等获得多种组分的工作气体     

封离式He-N2-CO2激光器横模特性的测量与分析

利用激光光束分析仪,实时在线测量了一根He-N2-CO2封离式激光管的横模分布特性,得到了激光模式随放电电流的变化关系.实验表明该激光器在最佳工作电流时,容易形成低阶模运转,但很难获得基模运转,通过改善对称性以及加快冷却水流速可以获得基模运转.通过激光动力学过程分析了模式变化的形成原因,为大功率激光器模式控制与改善提供了一定的理论和实验借鉴.     

半导体激光器用电流源的设计

半导体激光器(LD)是一种电流注入式电致发光器件，其工作特性和使用寿命主要取决于驱动电流源的性能优劣。本文作者设计了一种用于中、小功率LD的新型电流源，它的工作原理是电压／电流转换、电流放大和电流负反馈。输出电流在0～3Ａ范围内可连续调节，当电流分别为2A和3A时，连续5小时内的电流变化量均小于1mA，相应的电流稳定度分别为5.0×10-4和3.3×10-4。另外，该电源还具有抗击浪涌击穿、断电保护和过流保护等多种功能。与以往的电源相比，该电流源具有原理简单、稳定性好等优点，在教学、科研和生产中有很好的应用前景。     

用CO_2激光系统测距测速

本文对用CO_2激光器直接和外差探测以及现代信号处理技术测量固体和大气目标的距离和速度的最新发展作了述评。一、前言CO_2激光器的发现和发展,使“激光雷达”有了可用作发射器的有效光源,而光子探测器的研制成功     

高重频CO_2激光干扰技术研究

本文针对高重频CO_2激光干扰技术展开分析和研究。首先,概述了激光对抗武器的概念、分类和特点,以及激光对抗武器的干扰与破坏的主要目标对象。其次,分析了红外探测器激光干扰损伤效果的检测方法。再次,分析了光学元件激光变形损伤效果的检测方法以及光学薄膜的激光损伤检测方法。按照上述检测方法进行实验,分别对红外单元探测器、光学元件、光学薄膜和其他材料的激光损伤阈值实验数据进行分析与讨论。最后,总结了全文并且展望了激光干扰技术的发展。     

反坦克导弹CO_2激光调制光源

本文分析计算了红外激光探测的信噪比、距离衰减、背景散射等性能指标,最后导出达到所需探测的激光输出功率公式。对于10.6微米波长的 CO_2激光器,在探测距离为4公里时,以碲镉汞红外探测器作为探测元件,所需的激光脉冲功率约为100瓦,脉冲宽度为100毫微秒。     

横流放电CO_2激光的理论分析

本文提出了横流放电CO_2激光器的理论分析模型,导出了稳态发射的基本方程式,得到与熟知的非流动稳态增益饱和及功率理论相同的简单解析关系式。关系式包含了流动效应及光腔上游泵浦效应的修正项。根据强度沿流动方向变化的分析,求得饱和强度等参量在提高流速时的极限值。本文分析为文献[1—3]建议的选择平均增益系数并利用非流动稳态关系计算流动激光器特性的半经验方案提供了理论证明,同时将文献[4]提出的流动激光器的定性分析发展为定量计算。由于本文公式的简单性与非流动情况一样,因而本理论能够取代半经验方案。     

调Q CO_2激光功率放大器的输出特性

利用描述CO_2激光器动力学过程的六温度模型理论,建立了计算调Q CO_2激光功率放大器输出特性的数学模型,进行了理论分析和数值计算,并讨论了分光比等参数对输出脉冲特性、输出光谱的影响。结果表明:该调Q CO_2激光功率放大器存在临界增益长度和临界光强分束比,低于临界值时无法获得激光输出;该调Q CO_2激光功率放大器的输出激光脉冲波形、峰值功率、脉冲宽度、输出光谱与光强分束比、抽运电子数密度等参数有关,光强分束比越小,输出的调Q激光脉冲宽度越大,峰值功率越低;该调Q CO_2激光功率放大器利用Q调制的高增益特性,通过控制调Q元件所在的低功率支路可以实现高平均功率的调Q脉冲CO_2激光输出,很好地解决了调Q CO_2激光功率放大器难以高功率运转的问题。     

H_2对CO_2序列带激光的影响

本文研究了H_2对CO_2序列带激光的影响。研究结果表明H_2能大幅度提高序列带激光的小信号增益系数及其输出功率,并且H_2对序列带和常规带激光具有相似的影响。     

强CO_2激光照射靶面的现象

在强激光对靶材的作用中,以连续及脉冲CO_2激光为主光源,首先研究了发生于靶前区的现象,用高速干涉摄影术来诊断,判别出连续激光引起烧坑形成的时间及蒸汽羽喷向的扭转过程,并观察了脉冲激光引起等离子体的发展、空气击穿及产生冲击波运动和蒸汽羽等非自发光现象,使用了脉冲He-Ne激光高速干涉摄影装置。     

损耗调制CO_2激光脉冲的噪声特性

由于自发辐射噪声的涨落,ＣＯ２激光器的脉冲峰值强度与时间延迟密切相关。理论和实验研究发现,对于典型的Ｂ类ＣＯ２激光器,在损耗调制情况下,当脉冲峰值出现在最低腔损耗ｔ０之前时,初始自发辐射噪声越大,相对于阈值点的第一个渡跃时间ｔＦＰ越小,对应的峰值强度越小;当脉冲峰值出现在最低腔损耗ｔ０之后时,初始自发辐射噪声越大,相对于阈值点的第一个渡跃时间ｔＦＰ越小,对应的峰值强度则越大。     

阴极氧化对逸出功的影响

为了探索阴极的氧化程度对环形He-Ne激光器引燃特性的影响,利用光电减速场法研究阴极材料的逸出功随阴极氧化的变化情况.在高真空条件下,用自制的卢基尔斯基球形光电测试平台和平行电极光电-放电器件,通过实验测出了铝作为放电器件的冷阴极在氧化工艺处理前后的逸出功及逸出功的值随氧化程度的变化情况.实验测得铝阴极在自然氧化后的逸出功为2.60±0.2 eV,此时被测铝阴极表面氧的质量百分比为3.2%.经不同时间氧化工艺处理的铝阴极,其逸出功随氧化时间的增长而降低.解释了铝阴极逸出功测量值可能处于2.5~4.3 eV之间的原因.由实验结果得到在一定范围内,氧化时间越长,材料的逸出功越小,越有利于环形He-Ne激光器的点燃.但阴极氧化也会影响气体放电过程的着火点压和阴极位降,因此对最佳氧化时间的选择要综合考虑这两方面的因素.     

CO_2激光打靶中的高次谐波发射

本文在文献[1]的基础上,进一步计算了高次谐波的场结构与转换率。计算中,通过假设等离子体密度的双线性分布而考虑了临界密度面附近的密度轮廓变陡效应。所得解析结果能较为满意地解释CO_2激光打靶实验中已观察到的有关高次谐波发射的物理现象。     

阴极氧化对逸出功的影响

为了探索阴极的氧化程度对环形He-Ne激光器引燃特性的影响,利用光电减速场法研究阴极材料的选出功随阴极氧化的变化情况.在高真空条件下,用自制的卢基尔斯基球形光电测试平台和平行电极光电-放电器件,通过实验测出了铝作为放电器件的冷阴极在氧化工艺处理前后的逸出功及逸出功的值随氧化程度的变化情况.实验测得铝阴极在自然氧化后的选出功为2.60±0.2 eV,此时被测铝阴极表面氧的质量百分比为3.2％.经不同时间氧化工艺处理的铝阴极,其选出功随氧化时间的增长而降低.解释了铝阴极选出功测量值可能处于2.5～4.3 eV之间的原因.由实验结果得到在一定范围内,氧化时间越长,材料的逸出功越小,越有利于环形He-Ne激光器的点燃.但阴极氧化也会影响气体放电过程的着火点压和阴极位降,因此对最佳氧化时间的选择要综合考虑这两方面的因素.     

高重频CO_2激光损伤HgCdTe晶体的数值分析

针对CO2激光作用下HgCdTe晶体的损伤问题进行了数值分析。首先,建立了高重频CO2激光损伤Hg0.784Cd0.216Te晶体的三维热传导物理模型;然后,利用有限元方法计算了单脉冲和高重频CO2激光作用下,Hg0.784Cd0.216Te晶体的损伤阈值;最后,分析了激光重频以及辐照时间对晶体损伤阈值的影响。研究结果表明:单脉冲激光辐照下,晶体的损伤阈值为64.5 J/cm2;高重频(f>1 kHz)激光辐照下,激光重频的改变对晶体损伤阈值的影响较小,损伤阈值应由平均功率密度表征,且与辐照时间密切相关;辐照时间的增加,可以有效地减小晶体的损伤阈值,当激光辐照功率密度<1.95 kW/cm2时,不会发生晶体损伤。研究结果对高重频CO2激光在激光加工以及激光防护的应用方面具有指导意义。     

小型封离式TEA CO_2激光器

本文介绍一种为激光测距系统研制的小型封离式TEA CO_2激光器.该激光器采用可伐-玻璃封接和自由电位板电晕预电离技术.结构紧凑,工作稳定,能在野外工作,具有长的贮存和工作寿命.     

基于激光吸收光谱开放式大气CO_2的在线监测

二氧化碳(CO2)作为最主要的温室气体,引发的气候变化和生态环境问题已经成为世界关注的焦点,因此在线监测环境大气中CO2浓度,分析牛态系统的CO2通量是重要任务.将可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术与开放式长光程技术相结合没计了大范围CO2监测仪,系统选择CO2在近红外1.57 gm附近的吸收线,以30 s的时间分辨率对城郊大气CO2浓度进行了连续测量,得出日变化和连续监测结果.结果表明在无污染排放源的城市郊区,大气中的CO2具有明显的日变化周期性,基本特点是白天浓度低,夜间浓度高.监测仪不需要气体采样、具有岛灵敏度、高分辨性、可快速在线监测、调校简单等优点,检测限可以达到4.2×10-7.为生态系统中的温窀气体大范围通量监测提供了有效的方法.     

激光驱动的光阴极研究

论述激光驱动的光阴极实验研究。包括直流高压真空试验系统,测试装置和实验结果及其分析讨论。LaB6、纯金属铜(Cu）和钐（Sm）以及半导体碲化铯(Cs2Te）三类有代表性光阴极的量子效率分别是6×10-4、3.8×10-4、11.6×10-4和(2~6)×10-4。利用KrF激光,18kV极间电压下饱和电流密度分别为70A/cm2、50 A/cm2、102A/cm2和57A/cm2。用多孔板法测得的归一化发射度约10pmm· mrad,相应的归一化亮度约1010A/m2· rad2。     

10.6μm的CO_2激光的电光频移

本文提出用CO_7激光器输出的线偏振光通过电光调制器和再生循环激光放大器,在不增大谐波分量条件下,可能大大提高转换效率,使电光频移具有广泛应用的可能性。在检验频移效果的实验中,用光束的自准往复和调制信号的空间延迟简化了实验装置。以简单的拍频方法分析了频移光的频率成分。     

激光驱动的光阴极研究

论述激光驱动的光阴极实验研究。包括直流高压真空试验系统，测试装置和实验结果及其分析讨论。ＬａＢ６、纯金属铜（Ｃｕ）和钐（Ｓｍ）以及半导体碲化铯（Ｃｓ２Ｔｅ）三类有代表性光阴极的量子效率分别是６×１０－４、３．８×１０－４、１１．６×１０－４和（２～６）×１０－２。利用ＫｒＦ激光，１８ｋＶ极间电压下饱和电流密度分别为７０Ａ／ｃｍ２、５０Ａ／ｃｍ２、１０２Ａ／ｃｍ２和５７Ａ／ｃｍ２。用多孔板法测得的归一化发射度约１０πｍｍ·ｍｒａｄ。