He/Ar/Kr光泵稀有气体激光介质中的Ar-Kr共振能量转移

高亚稳态原子数密度是光抽运稀有气体激光器的研究重点之一.考虑到Ar亚稳态能级与Kr激发态5p[3/2]2能量仅相差20 cm^(-1),在He/Kr放电体系中加入氩气,有望通过能量共振转移达到补充Kr亚稳态原子(Kr^(*))密度的目的.本文从光谱诊断及亚稳态原子密度激光吸收光谱测量两个角度进行实验分析,结果表明:在100 mbar(1 bar=10^(5)Pa),1%Kr,12.5%Ar气体条件下,Kr(5p[3/2]2)向亚稳态能级跃迁辐射谱线峰值最高可增强约10倍,该跃迁谱线尾部信号从0.6μs延长至14.25μs.实验同时测量了不同Ar含量下Kr^(*)密度.在100 mbar,1%Kr气体条件下加入15%Ar,Kr^(*)密度从4.94×1011cm-3提升至6.96×10^(12)cm^(-3).在气压600 mbar,1%Kr/He混合气体中加入5%Ar,Kr^(*)峰值密度从4.69×10^(13)cm^(-3)提升至5.79×10^(13)cm^(-3).这些结果说明,Ar-Kr的共振能量转移能有效提高Kr^(*)密度,有利于光抽运Kr^(*)激光器的高效运行.