重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器

研制了一台重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器,采用了横向放电、横向流动和侧面滑闪预电离结构,该激光器的有效增益体积为80 cm×2.5 cm×2 cm,最大输出激光脉冲能量1.6(1.2)J,重复频率1～3 Hz,采用特种碱性分子筛吸附剂对化学反应生成物进行吸收,激光器在准封离状态下以重复频率2 Hz运转,103个脉冲后激光脉冲能量仅有20%的下降。

中红外Fe:ZnSe激光技术最新研究进展

3-5μm中红外激光处于大气传输窗口,在分子光谱学、环境遥感、工业加工、空间通讯、光电对抗等领域有重要的应用前景。过渡金属掺杂II-VI族硫化物晶体可以直接实现中红外激光输出,是最有前途的技术途径之一。具有优良物理特性和光谱特性的Fe：ZnSe晶体是高效、宽带可调谐中红外激光介质的有力竞争者,介绍并分析了Fe：ZnSe晶体的光谱特性及其制备方法,综合评述了Fe：ZnSe激光技术的发展历程和最新研究进展,指出制备高光学质量的Fe：ZnSe晶体和研制3μm波段高效、高能窄脉冲泵浦源是发展实用室温Fe：ZnSe激光器当前面临的挑战。并对实现室温高能、高功率Fe：ZnSe激光的关键问题进行了讨论。

非链式脉冲HF/DF激光的新型引发技术

为了发展一种引发脉冲HF/DF激光器的新型放电技术。采用均匀粗糙表面的阴极在注入能量密度高达200 J/L时仍可在激光介质中获得均匀稳定的体放电。优点是无需任何预电离,且对电极面型无特殊要求。针-盘电极实验表明,在非链式脉冲HF/DF激光介质中单通道放电表现为扩散均匀的辉光放电,板-板电极的体放电从粗糙阴极开始,阴极表面产生许多明亮的圆形亮点,每一个亮点随后形成一条向阳极扩散的通道,这些扩散的通道相互重叠形成了空间均匀的体放电。初步实验结果表明,采用这种技术可以实现高能、高重复频率的脉冲HF/DF激光输出。

高峰值功率脉冲氟化氢激光器

报道了大体积火花预电离横向放电的脉冲HF激光器。通过采用紧凑的结构安排 ,在放电体积为4cm× 5cm× 90cm的SF6和C2 H6混合气中获得了均匀稳定的放电。在总气压为 12 .6kPa、最高充电电压 4 5kV时 ,激光输出脉冲能量为 3J,激光脉冲峰值功率约 18MW。

软X射线多层反射膜的一种新型设计方法

在循环递推法基础上加入随机数运算，得到一种简易、精度高、有较高实用价值的多层发射膜设计方法。给出了设计步骤，进行了一系列多层膜设计。通过比较，这种方法与复振幅平面法所得结果非常接近，甚至有的多层膜的设计结果更好。

宽带平坦型软X射线多层反射膜的设计

提出一种宽带平坦型软Ｘ射线多层反射膜的设计方法。给出了１８ｎｍ２０ｎｍ波段的设计结果，整个波段的反射率与２５％的最大偏差小于１．５％。这种方法对于软Ｘ射线波段的成像、光谱分析等应用有重要意义。

提高光通量的软X射线非周期多层膜的数值模拟

在周期多层膜基础上，采用随机数方法找到适当的非周期膜系，极大地提高了反射光通量，并给出了整体设计步骤。模拟计算结果表明非周期多层膜能扩展带宽和提高反射率积分值。在１２．４～２０．１ｎｍ波段内，最佳非周期多层膜与峰值在中心波长λ＝１６．２５ｎｍ处的周期多层膜相比，理论积分反射率提高了７５％。

紧凑的非链式脉冲HF激光器

研究了气体组分和峰化电容对紫外光预电离脉冲HF激光器性能的影响 实验发现最佳气体混合比为SF6 /C2 H6 =2 0∶1,峰化电容和主放电电容的最佳比为Cp/Cs=0 .3,在最佳气体混合比时 ,最大激光脉冲峰值功率和对应的总气压随充电电压的提高而增大 同时得到了E/P值和激光能量的关系 整个器件的最大激光输出为 4 0 0mJ ,脉冲峰值功率为 1.5MW ,最大电光转换效率约为 2 .2 %

放电引发的非链式脉冲HF激光器

将紫外光预电离横向放电技术用于激励脉冲HF激光器 ,研究了激光输出能量与气体混合比的关系 ,得到了 35 0mJ的脉冲能量 ,脉冲峰值功率 1MW ,发现缓冲气体He或Ne对激光输出的影响不大 ,此外放电起弧时输出能量也无下降。

放电引发非链式脉冲HF/DF激光器的研究进展

文中介绍了放电引发的非链式脉冲HF/DF激光器三十年来的研究进展,分析讨论了此类激光器的发展趋势。

高功率双包层光纤激光器

介绍了高功率双包层光纤激光器的结构和工作原理,综述这种新型光纤激光器的主要特点及其在国内外的最新进展状况,展望了双包层光纤激光器的应用前景。

采用小孔等离子体开关实现TE CO_2激光窄脉冲整形

典型的TE CO_2激光脉冲,通常由高功率窄脉冲(100 ns)和低功率长拖尾部分(3～5μs)组成。采用一种简单的小孔等离子体开关技术可以实现对低功率长拖尾部分的有效吸收和散射,保留需要的高功率窄脉冲前沿部分,达到激光脉冲压缩和整形目的。详细研究了小孔位于不同离焦距离时整形激光脉冲波形的变化,获得了整形激光脉宽、能量与离焦距离的变化关系,实现了50～110 ns的窄脉冲CO_2激光输出。进一步研究发现,小孔等离子体开关的使用寿命主要由激光脉冲能量、重复频率、整形脉冲宽度决定。通过该技术实现的窄脉冲CO_2激光可以用于极紫外光刻等离子体光源、激光雷达等领域的研究。

软X射线多层膜技术及其应用

介绍了软X射线多层膜的研究进展,讨论了软X射线多层膜的选材和制备过程中应该注意的问题。最后给出了软X射线多层膜的应用。

激光脉冲重复频率对冲量耦合系数的影响

设计了触发间隔从100ms到5ms可调的双脉冲触发器驱动TEACO2激光器高压开关,用以模拟激光器不同的输出脉冲重复频率。用该装置精确控制的不同激光脉冲重复频率下,对抛物面型光船模型进行了大气模式激光推进中冲量耦合系数的实验研究。发现冲量耦合系数随着重复频率的增加而下降,而单位时间内光船获得的冲量耦合系数的增量则随着重复频率的增加而增大。初步分析认为,这是由于飞行器内的空气未得到充分的补充造成的。

激光除漆对基材力学性能的影响

通过对比实验的方法,对高重复率TEA CO_2激光去除飞机表面漆层时,对飞机蒙皮材料的屈服强度、抗拉强度、杨氏模量等力学特性的参数之影响进行了初步研究。实验发现,经过激光除漆处理后的样品之力学参数没有明显变化,激光除漆对基材的力学性能没有影响。

TEA CO_2激光脱漆实验研究

本文对激光脱漆技术中的一个关键问题———激光能量密度对脱漆效率的影响,进行了实验研究。给出了TEA CO2激光对基底为LYl2的样品进行激光脱漆的实验数据。结果表明,对于本实验所用的样品而言,当激光能量密度为6-8J/cm2之间时,脱漆效率最高,脱漆速度最快。

大能量长脉冲TECO2激光器

研制了一台基于pulser/sustainer放电技术,增益体积为2.48 L的大能量长脉冲紫外预电离TE CO2激光器。利用14 nF的pulser电容控制200 nF的sustainer电容,通过优化激光器激励电路网络参数以及张氏电极进行修正,实现了稳定的辉光放电,获得了最高达135 J的能量注入。在激光工作气体CO2,N2,He混合体积比为1∶2.5∶13,气压为40 kPa的条件下,最大激光输出脉冲能量达18.51 J,激光脉冲宽度约为30μs,电光转换效率高达14.3%。

基于调谐TEA CO_2激光推进的研究

针对大气呼吸模式激光推进,采用可调谐TEA CO2激光器,选取CO2激光光谱中0001~1000带和0001~0200带中增益较强的四支谱线10P(20)、10R(12)、9P(28)及9R(14)进行了实验研究。实验结果表明,在大气呼吸模式激光推进中,空气的击穿阈值随激光波长的增大而降低,激光波长对飞行器获得的冲量耦合系数没有明显的影响。

非制冷焦平面热像仪获取脉冲CO_2激光光斑研究

采用漫射红外成像法对脉冲CO2激光光斑进行了测量,分析了电扫描体制非制冷红外焦平面热像仪获取窄脉冲CO2激光光班的机理,解释了出现半光班现象的原因;并采用同步发射激光技术,保证了单次激光脉冲的完整、稳定捕获,得到了脉冲CO2激光相对光强分布及相关光束质量参数。

光栅选线TEA CO_2激光快速调谐实验研究

研制了一种新型的采用直驱交流伺服电机的光栅选线TEA CO2激光器快速调谐系统,进行了一系列实验研究,包括系统调试实验、单脉冲运转调谐实验和快速调谐实验。实验共得到85条调谐输出谱线,单脉冲能量超过10J的有18条谱线;在动态快速触发情况下,分别在60ms和20ms内实现了整个CO2激光光谱范围任意两条谱线和同一个跃迁带内相邻两条谱线的快速调谐输出。该方法可应用于高功率、大范围可调谐TEA CO2激光器的快速调谐,对高功率高重复频率可调谐TEA CO2激光器研制中的快速调谐输出设计具有较高的参考价值。