长寿命电晕预电离XeCl准分子激光器

快放电泵浦的准分子激光器以其简单、易于实现高重复频率运转等优良特性而成为紫外波段中、小型的主要实用器件之一.本文报道了一种有效的电晕预电离设计,增加了激光输出能量并延长了激光器运转寿命. 图1是本试验使用的激光器装置图.激光器放电电极长仅10cm,宽0.32cm,激励体积1-2mL.由于准分子激光器原则上可以按比例放大,故使用小尺寸的激光器装置可以更经济地进行拭验.此外,小尺寸激光器比同样类型大尺寸激光器有较大的面积/体积比,从而可以在更苛刻的条件下进行寿命研究的试验.放电采用Blumlein快放电电路,电路两端电容由环氧印刷线路板…     

高重复率XeCl准分子激光器的放电特性

本文报道紫外预电离放电泵浦的高重复率XeCl准分子激光器的放电特性,分析了放电参数的改变对放电过程的影响.最佳转换效率达2.2%.     

kHz准分子激光器全固态脉冲激励源

由于寿命制约,准分子激光器使用的传统放电开关闸流管不能满足准分子激光器高重复频率长期稳定工作运行的要求。设计了基于两级磁脉冲压缩技术的全固态脉冲功率模块,使用大功率半导体开关结合脉冲升压变压器产生s级的高压脉冲,利用磁脉冲压缩技术将上升时间为s级高压脉冲压缩至满足准分子激光器使用的上升时间为0.1 s级高压脉冲。在ArF准分子激光头上放电,获得激励脉冲的上升时间约为90 ns,放电电压16.5 kV,重复频率达到1 kHz,两级磁脉冲压缩开关能量传递效率达59.1%。     

用快速放电泵浦的可见及紫外激光器

1967年Shipman[1]将Blumlein快速放电装置应用于N2分子激光器,1976年Burnham[2]又将它成功地用于准分子激光器,致使Blu-m1ein快放电系统成为紫外和可见激光器的重要泵浦源之一.这吸引了许多研究者,从而使快放电泵浦技术日臻完善,相继出现了具有各种预电离类型的高气压器件[3-10].有力地推动了可见、紫外及真空紫外激光器[6-10]的发展. 准分子激光器和N2分子激光器的一个共同特点是:激发态寿命很短,自发跃迁几率很大.为了建立粒子数反转,要求泵浦造成的上能级粒子数的增加速率大于自发辐射衰减率,无疑,只有相当强的激励源,才能达到这一要…     

一种新的无极放电技术

气体激光器的发展大大地促进了气体放电技术的发展,尤其是近几年TEA CO2激光器、N2分子激光器、稀有气体卤化物准分子激光器的进展,要求大面积均匀辉光放电和选择性能量耦合.为此发展了多种预电离技术[1]及各种形式的等离子体电极[2,3],以使放电区间的空间电荷分布均匀,改善电极面型和电子发射特性,避免放电成弧. 本文提出的无极放电是以固体电介质表面的装填式电荷发射为基础的新型放电技术.它可以在不使用任何预电离措施情况下获得大面积均匀辉光放电,并对器壁没有苛刻的面型要求.这就可能简化激光器结构和设备,提高以活泼元素为激光介…     

XeCl准分子激光器

本文介绍我们对XeCl准分子激光器的实验结果. 在国外,第一台XeCl准分子激光器于1975年制成,激励源是相对论电子束,仅获得50微焦耳能量输出[1].1977年苏联用快速放电得到1毫焦耳输出,效率为0.05%[2].这样XeCl准分子体系便因其效率低、输出小,难于实现振荡而被忽视.但最近有人采用HCl作Cl施主,在紫外光预电离的诀速放电器件中获得了110毫焦耳[3]输出,效率为0.8%,达到与XeF、KrF同等水平,证明了获得高效率、高功率的可能性,重新为人们重视起来. 迄今,已报导的快速放电XeCl激光器采用做口施主的有:Cl2:、CF3Cl、C2F3Cl、CCl2F2、CCl4…     

稀有气体卤化物准分子激光器工作气体实时补给技术（英文）

为延长稀有气体卤化物准分子激光器工作气体使用寿命,在原有供气设备基础上增加了工作气体实时补给技术.该技术采用FPGA控制系统将逐步提高放电电压、补充卤素气体和更换部分混合气体等操作有效组合起来.随着激光脉冲能量的下降,逐步提高放电电压;当放电电压达到最大值时,开始补充卤素气体,并恢复放电电压;当补充卤素气体效果不明显时,更换部分混合工作气体.将该技术应用于医用型ArF准分子激光器中进行实验研究,结果表明:在没有使用工作气体实时补给技术的情况下,激光器累计工作14.38h后,输出单脉冲激光能量下降了17.2%;采用工作气体实时补给技术后,激光器输出能量下降速率明显降低,累计工作14.38h,其单脉冲能量下降率能控制在3%范围内.因此,采用该技术可延长激光器工作气体的使用寿命、提高输出激光能量稳定性、减少停机次数并降低运行成本.     

稀有气体卤化物准分子激光器工作气体实时补给技术

为延长稀有气体卤化物准分子激光器工作气体使用寿命,在原有供气设备基础上增加了工作气体实时补给技术.该技术采用FPGA控制系统将逐步提高放电电压、补充卤素气体和更换部分混合气体等操作有效组合起来.随着激光脉冲能量的下降,逐步提高放电电压;当放电电压达到最大值时,开始补充卤素气体,并恢复放电电压;当补充卤素气体效果不明显时,更换部分混合工作气体.将该技术应用于医用型ArF准分子激光器中进行实验研究,结果表明:在没有使用工作气体实时补给技术的情况下,激光器累计工作14.38 h后,输出单脉冲激光能量下降了17.2％;采用工作气体实时补给技术后,激光器输出能量下降速率明显降低,累计工作14.38 h,其单脉冲能量下降率能控制在3％范围内.因此,采用该技术可延长激光器工作气体的使用寿命、提高输出激光能量稳定性、减少停机次数并降低运行成本.     

折叠式长脉冲XeCl准分子激光器

本文报道一台新颖的双通道放电泵浦的准分子激光器,采用折叠式光路构成一个较长的激光腔(2m),同时适当拉长放电时间,获得了150ns、150mJ的激光输出。     

非晶合金可饱和电感及磁脉冲压缩器在高重复率脉冲激光电路中的应用

在许多高重复率脉冲激光器(例如铜蒸气激光器、准分子激光器和 TEA-CO2激光器)中,放电开关是一个关键性元件.低重复率的放电开关可以使用火花隙开关,但当重复率高时(～1kHz以上),充氢闸流管似乎是唯一的候选者.采用闸流管作放电开关的共振充电回路如图1所示.回路的工作原理是,当闸流管T不导通时,电源+HV通过充电电感Lst,二极管D和旁路电感Lb给贮能电容C充电.当闸流管被触发导通时,电容C里的能量就通过闸流管向激光放电管放电.这时的Lb对快速放电来说感抗极大,等于断路.共振充电回路的最大工作重复率为[1] 增加重复率可提高激光器的输…     

Locking of a cw dye laser to inverted atomic transitions

We have observed narrow line oscillation of an internally pumped cw dye laser at wavelengths which correspond to atomic transitions in the pump laser discharge. At other discharge wavelengths quenched regions in an otherwise broader dye laser output have also been observed. It is believed that the narrow lines correspond to transitions which have gain in the pump laser discharge, while the holes correspond to transition with loss.     

气体激光器射频至微波放电激发的某些规律

本文研究了射频至微波激发的Xe和He-Ne原子激光器及CO₂分子激光器,结合各具体激光器的实验结果对其放电物理进行了讨论,提出获得高效率的关键是有效控制放电空间的电子能量,得出了一些有指导意义的结论.     

Preionization and discharge stability study of long optical pulse duration UV-preionized XeCl lasers

This paper presents a complete study of the temporal and spatial characteristics of the preionization of a XeCl rare-gas halide laser. The detailed study was made possible using the technique of laser-induced preionization which utilizes the uv radiation from a KrF laser to preionize a second rare-gas halide laser. In addition to the preionization study, high spatial and temporal resolution framing camera photographs have been used to investigate the growth of discharge instabilities which can lead to the premature termination of the XeCl optical pulse. The roles played by HCl, Xe, the buffer gas as well as the discharge energy loading in the development of discharge instabilities have been determined experimentally.     

放电泵浦准分子激光器电路参数测定

用同轴型电阻分压器和微型罗柯夫斯基线圈测量了紫外自动预电离放电泵浦ＸｅＣｌ难分子激光器充放电电压和电流，并由此给出了充放电回路参数。     

Alternate oscillations of self-terminating and recombination lasers in univalent calcium and strontium ions

The univalent calcium and strontium ions have been confirmed as ideal lasing substances both for self-terminating laser and recombination laser by theoretically analysing their energy level structures and lasing mechanisms. With the optimization of the excitation circuit and the improvement of the laser cavity as well as the laser discharge tube, thealternate laser oscillatlons of the two laser mechanisms were suceessfully realized by longitudinal pulsed discharge in mixture vapours of helium and univalent ions of calcium or strontium, respectively. The dependences of laser performance on working parameters, together with the characteristics of the photoelectric pulse waveforms were elementally studied and analysed.     

放电泵浦ArF准分子激光动力学模拟与参数分析

利用一维流体模型研究了放电泵浦ArF准分子激光动力学过程,得到气体放电过程中放电电路的电流电压波形,得到了电子密度、光子密度、电场的时空分布特性,分析了放电参数对激光输出的影响。结果表明,电路参数、工作气压、氟气比例均对激光输出有显著影响,放电电路中的电感值对输出影响较小,参数范围较广,而电路中较小的峰化电容值有利于获得长脉冲输出,气压太大或太小都会使输出能量降低,同样,氟气比例太大或太小也会使输出能量降低。     

氟化氙(C-A蓝绿激光技术研究进展

 综述了XeF(C-A)激光的产生原理，表面放电光泵浦源的结构，激光器装置， XeF(C-A)激光实验研究以及XeF(C-A)激光理论模拟；介绍了XeF₂浓度的监测，以及表面放电光泵浦源技术研究的最新进展。     

铜蒸气激光器等离子体阻抗动态特性研究

 给出了铜蒸气激光器放电电路各参数的表达式及取值。与铜蒸气激光器动力学模型相结合,讨论了铜蒸气激光器动力学过程中由于放电管内等离子体参数的变化引起等离子体阻抗动态演变过程,并与采用固定等离子体参数的等离子体阻抗进行了比较。     

The structure of multi-electrode-pair pulse laser and discharge pulse time selection

Applying multi-electrode-pair pulse TEA CO₂ laser to one optical resonance cavity will have several advantages over traditional method, including higher gain, shorter pulse discharge time interval, and in particular, continuous adjustable time interval of multi-pulse laser output can be achieved without high vacuum condition. To improve laser's working stabilization, we proposed new approaches to optimize laser structure design and discharge pulse time interval selection.     

Triggering and guiding of high voltage discharge by using femtosecond laser filaments with different parameters

This paper demonstrates the triggering and guiding of the stationary high voltage (HV) discharges at 5--40 kV by using plasma filaments generated by femtosecond laser pulses in air. A significant reduction of the breakdown voltage threshold due to the pre-ionization of the air gap by laser filamentation is observed. The discharge experiments are performed by using laser pulses with different energy from 15--60 mJ. The electron density of filaments is detected by sonography method. The influence of the electron density of laser filaments on the triggering and guiding HV discharge is experimentally investigated. The results have shown that the behaviour of plasma filaments can strongly affect the efficiency of triggering and guiding HV discharge.