中心波长2.33 μm附近CO和CH4分子的同时探测

 采用分布反馈式半导体激光器作为探测光源,结合程长为100 m的离散型多通吸收池,采用直接吸收光谱技术,对室温下中心波长2.33 μm附近各种低体积分数的CO及混合气体（CO,CHCH₄和N₂）的直接吸收光谱进行了测量。选择CO在4 288.289 8 cm^-1位置的吸收谱线和CH₄在4 287.650 15 cm^-1处的吸收谱线进行痕量探测,在40 698 Pa的总压力下,实验测得CO的探测极限为8.15×10^-6(信噪比约为216）,CH4的探测极限为18.48×10^-6(信噪比约为147）。     

氧碘化学激光器中转盘式单重态氧发生器研究

 通过对单重态氧发生器（SOG）内的传质、传热及化学动力学过程的研究，提出高效SOG的设计原则，并研制出一台可用于高功率超音速氧碘化学激光器（COIL）的SOG， 其Cl₂流量在0.6~1mol/s时，O₂(¹Δ)分压可达333.3~519.9Pa； O₂(¹Δ)浓度达到50%~68%；Cl₂利用率大于90%；混合气中水蒸汽含量小于10%。     

电激励连续波HF/DF选线化学激光器光轴的选择

 在一单放电管电激励连续波HF/DF化学激光器平台上,利用一级振荡、一级输出的光栅选线色散腔结构,分别在H2喷注孔平面下游0.5 mm和2.0 mm两个位置处测试了此激光器的选线性能。谱线指认的结果证实,即使在mm级的流场方向增益长度范围内,选线激光器要获得宽的谱线覆盖范围并优化各支谱线的功率谱分布,光轴到氢气喷注孔平面的距离是一个重要的调节参量,随着此距离的增大,高振动态之间的跃迁越来越弱,而低振动态之间的跃迁则越来越强。     

利用喇曼光谱测量氧碘激光器氧发生器的O2（a1Δ）产率

 利用自发喇曼成像技术实时监测氧碘激光器O₂(¹Δ)发生器流场组分，得到了发生器气流中O₂(¹Δ)和 O₂(X³Σ)以及N₂的自发喇曼散射光谱，由此得到了不同条件下的O₂(¹Δ)产率，测量误差不超过8%。     

连续波氧碘化学激光器腔内碘荧光光谱研究

 利用OMA4首次测量了连续波氧碘化学激光器腔内的碘荧光,观察到了I₂（B,ν→V,ν"）(碘分子的B态到X态跃迁)能级跃迁的谱线并给予了归属。     

固定夹角反射镜扫描化学激光器小信号增益测量装置

 推导了一种新型1维快速扫描组件——固定夹角反射镜的原理,计算出了其对应于典型扫描距离10 cm和6 cm时的优化参数。并以此扫描组件为基础设计组装了化学激光器小信号增益系数1维快速扫描测量装置,该装置尺寸较小,使用比较方便,可以满足连续波DF/HF化学激光性能研究的需要,且对其扫描组件进行相应的改进,也可用于气动CO₂激光器和COIL小信号增益系数的研究。     

HF/DF激光传输的大气衰减特性

 大气中的水汽对DF激光主要强线的吸收相对较小，而HF激光的大多数谱线受水汽和CO₂分子等的吸收较大。利用较新的HITRAN96数据库和我国不同地区的气象资料，采用逐线积分法计算了HF/DF 激光的大气衰减情况。所选的谱线中，在合肥地区（年平均）， HF的水汽吸收系数最大值可达到10km^-1的数量级，二氧化碳吸收系数最大可达10^-4~10^-3km^-1量级，P2(8)线吸收最弱；DF激光水汽吸收系数最大值可达到10^-1km^-1,比HF低2个量级，且随高度衰减很快，10km处就到10^-5~10^-4km^-1量级，P2(8)线吸收最弱。在我国，由南向北，由夏季到冬季，水汽浓度减少，大气对HF/DF激光的吸收率也相应地递减。     

在193 nm关于Si2分子的离子解离动力学的成像研究

在193 nm的单色激光实验中,本文利用时间切片离子速度成像技术,研究了经193 nm双光子电离得到的Si₂⁺的解离反应动力学过程. 根据实验得到的Si⁺离子的速度成像,观测到了两种离子直接解离通道：Si(³P_g)+Si⁺(²P_u)和Si(¹D₂)+Si⁺(²P_u). 电子基态的Si₂分子处于v=0∽5的振动态上,其经过双光子电离后激发到Si₂⁺离子的多个电子激发态势能面,生成主要通道Si(³P_g)+Si⁺(²P_u),其中v=1的解离信号最强. 此外,由于势能曲线2²Π_g与3²Π_g相同对称性引起的避免性势能面交叉,生成次要反应通道Si(¹D₂)+Si⁺(²P_u). 通道Si(¹D₂)+Si⁺(²P_u)的产物亦可以由生成的基态Si₂⁺(X⁴Σ_g^-)吸收一个193 nm光子后解离得到,其对应产物则具有更大的动能.     

Tm3+掺杂锗酸盐玻璃材料上转换发光的研究

测量了50GeO₂-40PbF₂-9.9WO₃-0.1Tm₂O₃玻璃材料的Raman光谱。确定了Tm³⁺离子在这种材料中¹G₄上转换发射的有效激发波长为650nm,并且观测了在650nm激发下Tm³⁺的¹G₄上转换发光及其斜率效率。采用ASE(Amplified Spontaneous Emission)技术测量了⁴G₄上转换发射的光学增益系数。     

光解CF3I研究I(52p1/2)的动力学

 本实验用YAG激光器的四倍频光,光解CF₃I得到I(5²P_1/2)。通过测量I(5²P_1/2)跃迁到基态而发出的1.315 μm荧光得到I(5²P_1/2)的自发辐射寿命为0.0370.005s,测得CF₃I、O₂、He对I(5²P_1/2)的猝灭常数分别为0.605Pa^-1s^-1,2 .25Pas^-1及0.22Pas^-1。     

氟化氢泛频化学激光器的数值模拟

 考虑气体动力学过程、化学反应动力学过程和光腔内受激发射过程之间的相互作用, 建立了氟化氢泛频激光器喷管和光腔流场的二维数值计算模型, 对其进行了全面的模拟, 重点研究了腔内的各种性能参数。     

Kinetics analysis of chemiluminescence in discharge-driven HF chemical lasers

The chemiluminescence spectrum in the optical cavity of discharge-driven hydrogen ?uoride(HF) chemical laser is measured.The result reveals that the spectra of the helium and fluorine(F) atoms are the major components.Moreover,the green chemiluminescence in the downstream of the optical axis is mostly composed of the 60P20 spectral line of the HF molecule.The analysis shows that,except for the cold pumping reaction,the recombination of the F atoms and the hot pumping reaction also occur in the optical cavity.Due to the hot pumping reaction and the optical cavity temperature in a specific range,the 60P20 line becomes the strongest HF molecule in the downstream region of the optical axis.After the hot pumping reaction,the green chemiluminescence always appears in the downstream region of the optical axis when the optical cavity temperature varies in a greater range.     

非链式HF激光器能量稳定性影响因素实验研究

为提高非链式电激励脉冲HF激光的能量稳定性,分析了激光产生反应动力学和影响激光能量稳定性的主要因素,得知基态HF分子的生成、工作气体的温度上升以及工作气体C2H6的消耗是激光能量快速下降的主要原因。经实验研究,没有采用任何反应产物去除方法的情况下,激光器输出1600个脉冲激光后,激光能量下降率达31%,采用沸石分子筛吸附单元对基态HF分子进行吸附后,同样输出1600个脉冲激光,激光能量基本趋于平稳状态,且输出约5500个脉冲激光后,激光能量较初始平均值仅有10%的下降;另外,在激光器运行过程中,恢复工作气体的初始温度和补充少量的C2H6也能改善激光能量的稳定性,其中补充25%的C2H6气体可使激光能量提高近8%。由激光产生反应动力学和实验研究结果可知,增加分子筛吸附单元、工作气体温控单元和工作气体实时补给单元可提高激光能量的稳定性。     

连续波HF（DF）化学激光器采用非稳腔的光束质量测量

描述了测量连续波HF(DF)化学激光光束质量的装置。给出了在非稳腔上测得光束质量的结果。     

High performance of semiconductor optical amplifier available for cold atom physics research

We present a novel design of a compact, stable, and easy-adjustable semiconductor optical amplifier （SOA） system. This SOA system is capable of providing up to 560-roW laser power at the wavelength of 852 nm. For the continuous-wave （CW） seeding laser, the amplification gain can reach 18 dB. We add amplitude modulation onto the CW laser and measure the modulation amplification between seeding and output laser. The amplification gain remains constant within the frequency range from 10 Hz to 1 MHz. The whole system could work in ultra-stable condition： for CW seeding laser, the fluctuation of output power is less than 0.33% in several hours.     

Discharge-driven electric oxygen-iodine laser superlinear enhancement via increasing g0L

The authors report the development of an electric oxygen-iodine laser with higher output using a larger product of gain and gain length, g0L. A factor of 4.4 increase in laser power output on the 1315 nm atomic iodine transition was achieved with a factor of 3 increase in gain length. I(2P1/2) is pumped using energy transferred from O2(a1Δ) produced by flowing a gas mixture of O2-He-NO through three coaxial geometry radio-frequency discharges. Continuous wave (CW) average total laser power of 481 W was extracted with g0L=0.042.     

DF激光器光栅选线实验研究

基于闪耀光栅的分光原理,利用小型直流放电驱动化学激光器,在平凹稳定腔内插入闪耀光栅,建立了选择激光器光栅谱线的实验装置.实验中共获得了14条谱线,测量了每条谱线的功率,计算了波长,分析了选线后谱线条数减少、谱线功率降低的原因.该装置尺寸小,使用比较方便,可以满足连续波DF化学激光器性能研究的需要.     

增益模块长高比对输出功率和提取效率的影响

为了得到HF化学激光器的增益发生器较佳的模块尺寸,研究了增益模块长高比对输出功率及放大级提取效率的影响。使用基于变换坐标系的有限差分方法,计算了主振荡功率放大器（MOPA）结构HF激光器不同增益模块长高比条件下的主振荡器输出功率、放大级提取效率及经放大后的输出功率。计算结果表明:对于MOPA结构HF激光器而言,当增益体积一定、小信号增益曲线相同时,随着增益模块长高比的减小,主振荡器输出功率和经放大级放大后的输出功率将有所增加,但放大级的能量提取效率将降低;当增益模块长高比已经较小(小于５)时,进一步降低长高比对激光器输出功率和放大级提取效率的影响微弱。     

氧碘激光器小信号增益时空分布的实验研究

 首次利用一台亚音速小型连续波化学氧碘激光器做探测光源，用放大法直接测量超音速化学氧碘激光器的小信号增益系数，测得了小信号增益系数随时间和气流方向的变化。