准分子激光器用铜电极研究进展

文章通过分析准分子激光器用电极的腐蚀机理,重点介绍了铜合金电极在材料设计、组织调控和结构优化等方面的研究进展,并最终指出了准分子激光器用铜电极的改进方向。

准分子激光器预电离过程影响分析

准分子激光器由于其短波长、高重频、大能量在国民经济生产中具有重要作用.在准分子激光器应用场景及输出特性中,光束质量及能量稳定性是高端准分子光源的指标,而预电离过程发展得充分与否是准分子激光系统能否输出高光束质量、能量稳定的激光脉冲的关键.本文主要针对ArF准分子激光器的预电离过程,建立了一维及二维仿真计算模型,基于Comsol Multiphysics软件的流体计算方法进行数值仿真分析计算,重点研究了预电离过程中电离波的传播过程以及预电离与主放电之间的关系.研究表明,进行准分子激光器进行系统设计时,要综合考虑电晕棒及主电极的空间结构.合适的预电离结构及预电离电压能够使主放电在自由电子维持期间被触发,可以有效降低放电电压,避免流注及弧光放电,提升输出光束质量及系统能量稳定性.

全固态高功率准连续板条激光器

报道了一种高功率准连续运转的全固态Nd∶YAG激光器。采用Nd∶YAG晶体板条作为增益介质,平凹腔型作为振荡腔,激光沿Zigzag光路在板条内传播。当抽运功率为9 kW时,振荡可获得平均功率为3420 W的激光输出,重复频率为1 kHz,激光脉宽为80μs,单脉冲能量为3.42 J,经过校正后的光束质量β为4.1倍衍射极限。

0.73J脉冲能量KrF准分子激光器的特性

研制了一台KrF大能量准分子激光器,激光器采用紧凑型Chang电极与紫外火花预电离的结合,实现了激活区大面积的均匀辉光放电,利用LC反转倍压以及一级磁脉冲压缩技术在放电电容上实现了峰值电压40kV、脉冲上升时间约为100ns的高压快脉冲激励。研究了工作气体含量对激光器能量输出的影响,在总气压3.3×105 Pa,F2/He,Kr,Ne体积分数比值为1.97∶3.18∶94.85,充电电压27kV时,得到了738mJ的单脉冲能量输出,激光近场光斑30mm×14mm,在充电电压23kV时,全电效率最高,达到2.0%。

高重复频率ArF准分子激光器能量控制算法研究

为了实现工业用高重复频率ArF准分子激光器脉冲能量稳定,从电源控制的角度进行了脉冲能量控制技术的基础研究。介绍了高重复频率ArF准分子激光器能量稳定闭环控制原理,使用近似方法建立了准分子激光器脉冲能量和放电电压的函数模型,提出一种基于实时检测脉冲能量的电压调节比例积分算法,并结合函数模型和控制算法进行了MATLAB仿真。结果表明,建立的脉冲能量模型是合理的,且提出的比例积分算法在提高激光器脉冲输出能量稳定性方面是有效的。

kHz准分子激光器全固态脉冲激励源

由于寿命制约,准分子激光器使用的传统放电开关闸流管不能满足准分子激光器高重复频率长期稳定工作运行的要求。设计了基于两级磁脉冲压缩技术的全固态脉冲功率模块,使用大功率半导体开关结合脉冲升压变压器产生μs级的高压脉冲,利用磁脉冲压缩技术将上升时间为μs级高压脉冲压缩至满足准分子激光器使用的上升时间为0.1μs级高压脉冲。在ArF准分子激光头上放电,获得激励脉冲的上升时间约为90ns,放电电压16.5kV,重复频率达到1kHz,两级磁脉冲压缩开关能量传递效率达59.1%。

准分子激光器脉冲磁压缩开关的设计分析

本文从理论上详细分析了高功率准分子激光器中脉冲磁压缩开关的工作机理，并在此基础上归纳出脉冲磁压缩开关的设计原则，对实际应用有一定的参考价值。

大功率准分子激光器控制系统研制

本文设计了一个智能化的激光器控制系统，它可以完成对准分子激光器正常工作时的技术参数的测量．该装置具有使用方便、成本低、误差小等特点，经过实际使用验证，工作稳定可靠，具有较好的实用价值．

微型准分子激光器的软开关电源研究

微型准分子激光器是一种新型的激光器,它在工业紫外激光微加工上有广泛的应用前景。本文研制了该激光器的电源系统,电源采用高频变流技术设计,主回路为串联谐振负载并联输出的方式。为了提高电源的可靠性设计了两开关管的互锁电路及实现激光器的多种工作方式,设计了有效的调制电路。试验结果表明,电源工作在谐振状态,实现了零电流开通、零电压／零电流关断;调制电路能够在谐振状态下对电源输出进行调制,实现了对激光器工作方式的调节,满足了激光器正常工作的要求。

XeCl准分子激光器激励电路设计与优化(英文)

XeCl准分子激光器激励电路性能对激光器的输出特性有着很大的影响,为了提升激光器的输出特性,我实验室自制的XeCl准分子激光器创新性地采用了火花开关控制电路,对瞬时大电流进行控制,取得了满意的效果。从激光器电路部分的设计入手,研究了XeCl准分子激光器的电路结构,确定了激光器的电路参数。针对激光器在实验过程中出现的问题,采用了过流保护、光耦合器隔离、电磁屏蔽等措施,优化了激光器的性能。实测数据表明采用的设计及改进措施使激光器激励电路工作稳定,激光器输出达到设计要求。为提高XeCl准分子激光器的输出特性提供了参考。

实用化XeCl准分子激光器气体寿命的实验研究

气体寿命是影响准分子激光器输出稳定的一个重要因素。我们在一台实用化ＸｅＣｌ准分子激光器上实验，定量给出了微量补充ＨＣｌ气体对激光输出的影响，并且给出了激光气体长时间的工作寿命曲线。

大功率准分子激光器的智能监控系统研究

大型准分子激光器的运行控制是一个多影响因素、多控制目标 ,且存在本质非线性和时滞性的复杂控制系统 ,很难建立准确的数学模型和确定最优解。根据实际手动控制数据 ,采用模糊控制技术 ,提出了辨识模糊控制规则 ,给出了基于知识 /推理规则的智能控制方案 ,即在获取的知识库引导下 ,完成对准分子激光器工作时的技术参数的测量 ,实现快速响应和较高的控制精度。实验结果表明 ,该装置使用方便 ,控制灵活 ,误差小 ,较好地解决了模型复杂的综合控制 。

定向棱镜谐振腔准分子激光器

在普通平－平腔ＸｅＣｌ准分子激光器中，用定向棱镜替代平面全反射镜，构成定向棱镜谐振腔准分子激光器．该激光器获得了高抗失调能力和在近场具有相干平顶式的均匀光场、远场具有能量集中的光场分布，压缩了光束发散角，改善和提高了光束质量．提供了一种实用新型的准分子激光器技术．

放电激励的100W XeCl准分子激光器

介绍一台放电泵浦的ＸｅＣｌ准分子激光器。其最大单脉冲能量５５０ｍＪ。

准分子激光器中磁脉冲压缩技术的研究

本文从实用准分子激光放电要求出发，研究了适用于准分子激光器的磁脉冲压缩器，分析了其工作过程，并对其设计构思、设计参数进行了分析和计算。

放电泵浦准分子激光器电路参数测定

用同轴型电阻分压器和微型罗柯夫斯基线圈测量了紫外自动预电离放电泵浦ＸｅＣｌ难分子激光器充放电电压和电流，并由此给出了充放电回路参数。

工业应用放电泵浦准分子激光器研究进展

本文主要介绍工业应用对于放电泵浦的KrF、XeCl、ArF准分子激光器的一般要求 ,以及对于极端高重复频率、高平均功率准分子激光器要解决的关键技术问题与国际研究进展。并简要介绍电子束泵浦的重复频率高能。

大功率XeCl准分子激光器放电开关的实验研究

本文报道了一台输出功率大于100W、重复频率达300Hz的XeCl准分子激光器的放电开关系统进行实验结果，比较了激励电路放电开关系统中带磁开关和无磁开关两种情况下闸流管的动态放电参数，证明了带磁开关的开关系统有利于激光器高重复频率工作和大功率输出。

ROGOWSKI线圈在磁脉冲压缩准分子激光器中的应用

介绍了磁脉冲压缩器在准分子激光器中的基本工作原理、磁性材料的计算公式和磁脉冲压缩器的参数结构设计,给出了使用了磁脉冲压缩器的准分子激光器的放电过程,并且使用自制的ROGOWSKI线圈测量了不同放电电压时的实际放电过程中的闸流管的脉冲电流波形,还测量了不同放电回路电感Lo时的通过闸流管的脉冲电流波形和激光输出能量。在此次实验中,通过分析所得到的放电波形,磁脉冲压缩器的作用得到了证实,测量结果与原理有着很好的一致性。本实验为放电回路的优化设计提供了有效的依据。

磁脉冲开关在准分子激光器中的应用

本文介绍了用于准分子激光器中的磁脉冲压缩开关的原理和结构，分析了磁脉冲压缩开关在激光器激励电路中的工作过程，并且给出了实验结果。实验表明，磁脉冲庄缩开关有效地压缩电流脉冲宽度，对激励电路中的闸流管起到保护作用。