双通道Z折叠电光调Q射频波导CO2激光器脉冲外差频率稳定度测量

报道了自行研制的一个双通道“Z”折叠电光调Q射频激励波导CO2激光器的频率稳定度．该激光器的一个通道采用“Z”折叠结构，在其“Z”折叠处及通道的一端放置平面全反射镜，通道的另一端放置电光调Q装置，可以以电光腔倒空方式脉冲激光输出；折叠部分每通道电极长度为460mm，折叠角为4．5°．波导截面均为2．25min×2．25mm。

脉宽可控的腔倒空射频波导CO_2激光器

为了得到脉宽可控的腔倒空射频波导CO2激光器,采用了在陶瓷板上直接开波导槽的方法,构成了多通道Z折叠主本振激光器结构,并在主振波导进行CdTe电光晶体腔内调Q。在理论上计算了加载在CdTe上的高压脉冲下降时间的长短对腔倒空激光脉冲宽度的影响,并通过对高压脉冲电源等效负载参数的调整,得到了脉冲宽度可控的高重频腔倒空激光脉冲。在20kHz,40kHz,65kHz及70kHz的重频工作下,得到了半峰全宽约30ns、峰值功率在2kW以上的腔倒空激光脉冲。结果表明,这种新型腔倒空射频波导CO2激光器满足激光外差成像雷达系统参数要求。

射频激励矩形波导CO_2激光器的设计和实验研究

为了研发紧凑型的射频波导CO_2激光器并探究影响其输出性能的因素,采用平行平面腔内电极结构,设计并研制了一台射频激励矩形波导CO_2激光器。实验中采用透过率为20%的输出镜,在工作气压14k Pa下,得到12W的最大激光输出功率,电光转换效率达到9.4%。结果表明,工作气压和射频输入功率是影响激光输出性能的最主要因素。该研究取得了预期的实验结果,对国内今后此类器件的研究具有很好的借鉴意义。

射频激励“Z”折叠部分波导CO_2激光器研究

文中研究了射频激励"Z"折叠部分波导CO2激光器,比较了普通波导折叠与部分波导折叠的结构特点。采用等效的第二类波导谐振腔,在总增益长度129cm,230W注入功率情况下,获得了最高23.5W的基模激光输出。

陶瓷多通道折叠射频波导稳频脉冲CO-(2)激光器研究

为了研究可用于红外激光外差成像雷达、由腔倒空脉冲工作模式的主振激光器和处于连续工作模式的本振激光器组成的射频波导稳频脉冲 CO_2激光器,采用输出端腔外准折叠和主、本振全反射端共用同一块原刻闪耀光栅的方法,分别缩短了器件的长度和提高了主、本振激光器的外差频率稳定性。通过调节 CdTe 调制器上的高压脉冲下降沿时间,可以使主振得到宽脉冲的腔倒空激光输出,本振通过插入压电陶瓷来实现系统的外差中频信号的偏频锁定。主振在腔倒空模式下工作重频可达到70kHz,得到脉冲峰值功率达到2.5kW(脉宽约为30ns)、主本振外差中频(120MHz)频率漂移在短期内小于1MHz 的结果。结果表明,研制的激光系统可以满足外差成像雷达系统的特殊要求。

射频板条CO_2激光器波导耦合损耗的理论研究

本文利用一维自由空间模展开法计算了射频板条CO2激光器中金属板条波导的耦会损耗．发现波导耦合损耗与激光器谐振腔镜的配置方式密切相关，经分析找到一种可以获得最小耦合损耗的设计方案．

射频激励扩散型冷却阵列波导CO_2激光器技术

本文介绍了目前国内外研究者们提出的各种射频激励相干阵列波导ＣＯ２激光器技术，讨论了射频激励相干阵列波导ＣＯ２激光器技术的一个研究方向。

射频激励平板波导－非稳腔CO_2激光器的研究

本文报导一个横向射频激励的平板波导ＣＯ）２激光器。该激光器采用虚共焦非稳腔，其波导尺寸为１．５ｍｍ＊３０ｍｍ＊４００ｍｍ，获得１３３Ｗ的激光输出，光电转换效率为１１％，发射光束近衍射极限。

射频激励扩散冷却全金属矩形波导CO_2激光器的实验研究

对新型百瓦级射频激励扩散型冷却全金属矩形波导CO2激光器进行了实验研究,实验中采用了CASE-I平行平面腔,试验结果表明,在采用10%透过率的输出镜时,激光输出最大功率达到146 W,电光转换效率达到17.3%.单位增益体积提取的激光功率达到9.46 W/cm3.

射频激励可调谐波导CO_2激光器的进展

本文评述了射频(RF)激励可调谐波导 CO_2激光器的进展,回顾了过去几年来此类调谐激光器的三代谐振腔特点,展望了它的应用前景。

方波调制射频激励波导CO_2激光器输出特性的实验研究

本文实验研究了影响方波调制射频波激励波导 CO_2激光器输出特性的因素。在实验上获得了平均功率5W,峰值功率500W 的高重复频率输出。

射频激励CO_2波导激光器的放电技术

在射频激励CO2 波导激光器的研制中 ,关键技术是如何使射频电源的能量能最大限度地输入到激光放电区中以及在放电区均匀放电。本文在理论上详细论述了如何在激光头的射频电极上并联上一些电感 ,并在激光头和电源之间加一可调匹配网络以达到这一目的 ,并在实验上实现了矩形波导以及 1× 3和 2× 3波导列阵大面积的均匀放电 。

射频CO_(2)激光器在玻璃微流控芯片直写微流道探究

为探究采用射频CO_(2)激光器直写载玻片获得微流控芯片微流道的方法,通过光路仿真分析及优化获取理想光斑能量分布,并通过试验设计法研究每英寸点数(PPI)、加工速度、激光功率、加工次数等参数对微流道表面宽度和深度的影响,以及加工速度、激光功率和表面覆盖水膜对微流道加工形貌的影响。结果表明:微流道表面宽度、深度与激光功率、加工次数成线性关系;当PPI取2 000以上、速度取2 000 mm·s-1以上,且激光功率较低、加工表面干燥时,微流道表面较为平滑,崩边较少,加工质量较好。

3kW射频板条CO_2激光器抛物面非稳波导腔研究

为了提高传统球面镜腔3k W射频板条CO_2激光器光束质量,设计了新型抛物面镜负支非稳-波导混合腔;结合标量光束的瑞利-索末菲衍射理论与特征向量法,研究了大菲涅耳数下镜面类型对非稳波导混合腔光场传输特性的影响;利用矩形波导理论、1维近似分析得出了波导传输损耗及偏振情况。结果表明,将非稳方向输出镜和尾镜改为与光轴交点处曲率半径为R_1=951.32mm和R_2=1088.68mm的抛物镜面,能够避免尾镜漏光,可有效改善模式鉴别特性;常用波导电极镀膜材料中,镀铝电极内波导方向传输损耗最小,传输光场为x偏振的EH1模。采用电极镀铝的抛物面非稳波导腔能够降低损耗、提升光束质量。

同步调制调Q射频波导CO_2激光器研究

为了斩断调Q脉冲拖尾,提高激光器电光效率,提出了一种在机械调Q射频激励波导CO2激光器中采用同步调制的激励方式。实验研究了同步调制信号对调Q脉冲拖尾长度、脉冲宽度、峰值功率和电光效率的影响。结果表明,当同步调制信号截断时刻为-80μs时,调制调Q脉冲拖尾长度最短,为23μs;当同步调制信号无激励时长为800μs时,电光效率最高且为3%。采用同步调制的激励方式可以在有效斩断脉冲拖尾的同时保持脉冲宽度基本不变,提高了激光器的峰值功率和电光效率。

射频激励金属板条波导CO2激光器的功率输出特性

为了获得较高的激光输出功率,介绍了射频激励扩散冷却全金属板条波导CO2激光器,放电区域由左右两个铝合金壁和上下两个铝合金电极构成,放电区域高2 mm,宽20 mm,长386 mm,工作气体混合比CO2:N2:He:Xe=1:1:3:0.26,该技术代替了过去的金属陶瓷结构,结合纵向电压均匀分布技术和面增比技术,获得了127 W的激光输出功率,光电转换效率高达14%。实验中,照相机放在激光器的纵向轴心上,清楚地记录了CO2激光器的放电现象。实验结果表明,该激光器小信号增益1%/cm,饱和光强1 200 W/cm2,促进了CO2激光器的发展。

射频CO_2激光器实用功率控制器的设计

随着工业技术的现代化 ,对CO2 激光器的整体性能和技术参数方面都提出了越来越苛刻的要求 ,如寿命 ,机械性能和光束质量等 .这就要求激光器使用前要确保其性能的可靠性 ,其中激光器的开关次数和连续工作时间是影响其性能的关键因素 ,本文主要介绍一种测试激光器性能用的功率控制器 ,它不仅具有通常功率控制器的功能 ,还带有自动开关功能 。

射频板条CO_2激光器整形光路自适应调节研究

为了解决射频板条CO2激光器因安装或腔镜热畸变造成的光路偏移问题,采用外光路偏移补偿的方法对其进行校正。研究了基于压电陶瓷的偏移补偿装置,设计了压电陶瓷驱动电路,并分析了控制精度和自适应控制方法。结果表明,通过偏移补偿装置,激光输出功率在任何占空比下均可达到或超过标准参考功率值,并通过对比有无自适应调节,激光输出功率最大相差100W,且可保持激光输出功率在2h运行中波动小于2%。此项研究可保证激光器高效运行,提高激光器的输出功率和模式的稳定性,具有较大的实用价值。

9.3μm射频激励板条波导CO_2激光器的研究

为了得到9.3μm的激光输出,采用比较5种CO_2同位素气体小信号增益系数的方法,进行了理论分析。选择同位素气体12C18O2作为射频激励板条波导CO_2激光器的工作介质,进行了实验验证,得到了9.3μm的激光输出;并对激光器的工作气压进行优化,在10.00k Pa的工作气压下,得到了最大96W的功率输出。结果表明,12C18O2的中心波长在9.3μm附近,且可得到高功率的激光输出。该研究有利于9.3μm CO_2激光器的国产化,以及提高核心部件的国产化率。

射频激励平板CO_2激光器放电机理的理论研究

本文以气体放电理论为基础 ,利用简化模型推导出射频激励平板CO2 激光器气体放电击穿电压的数学关系式 ,指出影响激光气体放电击穿的几个物理参量。通过对激光气体放电进行数值模拟 ,得出放电等离子体电压 -电流密度特性曲线 ,讨论了影响该曲线的物理因素 ,描述了放电等离子体的物理结构模型。把理论结论与相关实验测试结果比较 。