双光路快速调谐脉冲CO2激光器

报道了一种采用双路高速伺服电机驱动光栅选线的方式,实现9~11μm CO2激光快速调谐输出。双光路谱线切换时间小于100μs,单光路谱线切换时间小于50 ms。激光器输出谱线达70条,其中9P(20)、9P(28)单脉冲输出能量大于100 m J,9R(30)、9P(40)单脉冲能量大于90 m J,激光脉冲宽度小于100 ns,重复频率为20 Hz。

PI参数优化实现CO2激光快速选线稳定输出

通过优化驱动光栅的电机PI控制器参数确定方法,加强了伺服电机的定位精度及稳定性,提升了单光路可调谐TEA CO2激光器的弱线输出稳定性并缩短了调谐间隔。该参数确定的方法基永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)的频域模型,推导出了伺服三环比例积分控制器(Proportional Integral, PI)的解析表达式,并根据工程实际需求设定超调量与峰值时间,求出截止频率,以此确定满足最大相位裕度的条件下的伺服三环PI控制器的参数。采用PML40-530B8ANL交流直驱电机及G-POLHOR10P100EE-E0驱动器搭建了光路实验装置对上述参数进行了验证,转台定位系统的超调量为4.86%,调节间隔为19.5 ms。基于该转台系统搭建了快调谐TEA CO2激光器,在20 ms调谐间隔下进行激光器弱线能量稳定性实验,9P(44)谱线的单脉冲能量小于74 mJ,能量波动范围小于±3.35%,能量稳定度提高了3.62倍。

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。

X区基岩物性参数解释模型建立

基岩的岩性复杂,在平面上与纵向上差别很大。在基岩内部发育基质孔隙、溶孔和裂缝等,且油层、气层和水层的响应规律复杂,对于计算基岩的物性参数具有挑战性。针对研究区概况,采用常规测井资料、核磁测井资料、成像测井资料对研究区的物性参数进行计算,建立适用于研究区的物性参数解释模型。在建立孔隙度解释模型的过程中,根据常规测井资料以及核磁测井资料来建立孔隙度解释模型,采用核磁资料计算总孔隙度以及有效孔隙度,用常规测井资料计算中子、密度和声波孔隙度,运用中子和密度孔隙度采用气层校正公式计算有效孔隙度;对于渗透率解释模型,采用核磁测井资料KSDR以及KTIM公式来计算,用RQI和FZI来定量计算渗透率。结果表明,采用气层校正公式计算孔隙度的效果较好,采用RQI和FZI计算渗透率结果较好。