372-mJ long pulse pyrotechnically pumped laser

A pyrotechnically pumped Nd glass laser is demonstrated by the use of pyrotechnic flashlamps composed of several chemical materials arranged in a stable plane concave resonator cavity. The flashlamp was made of chemical mixture with oxidant, fuel, and binder. The emission spectrum of pyrotechnic flame covered most of the absorption bands of Nda＋ in phosphate glass. Under 4.56-g chemical mixture pumping, long pulse output power of about 5.5 W was achieved.     

基于发射光谱的DF激光器光腔温度与粒子数分布

 建立了谱线增益系数与温度、粒子数分布之间及谱线增益系数与谱线强度之间的关系式,对一台燃烧驱动DF激光器的发射光谱进行了测量,利用发射光谱数据计算得到光腔温度为381.4 K,分布在振动态能级1与0,振动能级2与1,振动能级3与2的粒子数之比分别为0.60～0.62, 0.676 4, 0.71～0.74。     

电激励红外多波段化学激光器中稀释剂注入方式对激光输出的影响

 以DF为例,在一台单放电管电激励红外多波段激光器上测试了两种稀释剂注入方式下激光器的输出特性。激光器输出功率、模式分布、光谱分布的测量结果表明,在常规注氦方式下,在放电管末端引入一路氦气可以增加功率输出,拉长顺流增益区长度,加强高振动能级间的跃迁。经分析原因可能在于F原子壁面复合损失的减少、增益区流速的增加以及去激活效应的减弱。     

射流式水冷镜换热性能及在高能化学激光器中的应用

加工了射流式水冷铜镜模型,采用红外热像仪测量了冷却过程中镜面温度分布云图,证明了射流式水冷镜冷却的均匀性。采用热电偶较精确地测量了铜镜冷却过程中镜面温度的变化,实验结果与数值模拟吻合较好,验证了射流式水冷镜数值模型的可靠性。结合高能化学激光器中水冷镜实际情况,对直线沟槽型水冷镜和射流式水冷镜的形变特性进行了分析。计算结果表明,高能化学激光器水冷镜必须承压加工才能使用,射流式水冷镜可以很好地应用于高能化学激光器。此外,进一步分析了冷却孔直径和数量这两个参数对大口径射流式水冷镜形变的影响,结果表明:在孔数一定的情况下,采用更大口径的冷却孔,镜面冷却速度快、镜面最大温度低,可以获得更小的镜面形变;采用更多的冷却孔可以获得更好的冷却效果。     

Research on a middle infrared and long infrared dual-band laser

We propose a continuous-wave(CW)middle infrared(MIR)and long infrared(LIR)dual-band laser for the calibration and effect research of infrared detecting and imaging systems.A total output power of 18 W is achieved by the proposed dual-band laser through one DF gain medium module and one parallel placed CO2 gain medium module using a common stable resonator and output mirror with nominal transmissivities of ～5%in the MIR band and～10%in the LIR band.Spectra of dual-band laser are acquired.The power extracting efficiency of this dual-band laser can be significantly improved,as validated by a single-band test of optimized parameters.     

小型电激励连续波DF化学激光器的实验研究

对一台小型电激励连续波DF化学激光器进行了实验研究,在光轴位于喷管阵列出口平面下游10mm处和15mm处分别进行了出光实验,得到188.4W和205.8W的DF激光输出,输出激光波长为3.6~4.1μm,激光器的电效率分别为2.3%和2.5%。该小型电激励连续波DF化学激光器长时间(100s)运行的功率稳定性峰谷值和均方根值分别为±1.04%和0.49%,工作状态较为稳定,实验可重复性好,操作方便,是强光条件下镜片膜层吸收系数测量的适用红外激光光源。     

关于HBr分子爱因斯坦自发辐射系数的一种理论计算方法

 采用双原子分子光谱参数计算程序LEVEL,分别选用目前最好的解析势能函数之一的Murrell-Sorbie函数和精确的RKR势,数值求解径向薛定谔方程,得到振转能级的本征能量和本征波函数。选用公开发表的最新的电偶极矩函数,计算得到了HBr分子X1Σ+态振动能级低于7时R和P支基频跃迁谱线的爱因斯坦自发辐射系数。     

电激励DF化学激光器光腔流场荧光光谱测量与分析

 观察并记录了增大D₂流量时DF激光光腔流场可见光荧光的变化现象,对光轴处的可见光荧光进行了光谱测量,使用波长为632.8 nm和543.5 nm的He-Ne激光器对光谱仪进行标定。对激光器光腔内介质成分进行了理论分析,并理论计算了DF高次泛频谱线及D原子谱线,通过比对荧光的实验测量光谱与光腔内介质成分谱线,发现荧光是由F,He,D,N,DF及其它激发态介质共同形成的,对光轴处荧光的颜色构成作出了解释。     

化学激光器喷注器的流量标定

 为了给燃烧驱动连续波DF/HF化学激光器中喷注器的设计提供参考,采用原级标准（质量-时间法）,对5种不同结构的喷注器进行了流量标定实验,研究了喷注器的流量特性。采用边界层的相关理论,对实验结果进行了科学解释。实验结果显示：随着入口压力的升高,流量系数增大,流量系数的范围是0.677~0.772;在入口压力相同的条件下,流量系数随着通径的增大而增大,随着长度的增大而减小;斜孔的流量系数比尺寸相同的垂直孔略小。     

连续波DF/HF化学激光器气膜冷却式喷管流场数值分析

在连续波DF/HF化学激光器主喷管收缩段采用气膜冷却方式,从3维离散小孔注入氦气射流以隔离壁面和主气流。通过对3种气膜孔排布方式下喷管内主气流状态进行数值模拟研究,分析氦气与主气流之间的相互作用,比较了不同方式下主气流氟原子冻结效率及壁面冷却效果。考虑到DF/HF化学激光器主喷管结构尺寸较小,采用适当间隔的单排圆孔注入是现实可行的,并有望达到较好的冷却保护效果,从而提高激光器运转效率。