并联式横向激励大气压氮分子激光器

本文介绍一种并联式横向激励大气压氮激光器。其结构非常简单，仅采用了一个简单的Blumlein放电电路，在其上并联了不同量值的陶瓷电容器，以增加传输线和储能电容器的容量。实验结果表明激光输出能量随并联电容量增加而线性增加。

大功率TEA CO_2激光器的脉冲激励电源

为了提高大功率TEA CO2激光器的工作性能,选用大功率旋转火花开关作为功率开关器件,制作了一种由高压谐振充电电路、高抗干扰的开关触发器、大功率旋转火花开关以及倒空式L-C反转电路等组成的脉冲激励电源。介绍了脉冲激励电源的设计方案,给出了电路工作原理,并对其在大功率TEA CO2激光器的实际工作进行了测试和评估。结果表明,所研制的脉冲激励电源可以满足大功率TEA CO2激光器的特殊工作要求,其重复工作频率可以在100～400Hz任意设定,输出工作电压可达40～50kV,电源平均功率>220kW,电源峰值功率高达1000MW。

脉冲TEA CO_2激光器输出模拟

为了研究气体配比、抽运电子密度、腔长对脉冲横向激励大气压CO2激光器输出功率的影响,采用了六温度模型的方法,对工作气体中不同分子振动模式间的能量转移和激光输出功率进行了理论分析和模拟。当CO2,N2,He的体积比由4∶30∶65上升到6∶30∶65时,脉冲功率增加,输出延迟时间变短;当CO2,N2,He的体积比由5∶15∶65上升到5∶35∶65时,脉冲功率按先增加后减小的趋势变化,在N2比例约为25时达到最大;当CO2,N2,He的体积比为5∶30∶65、最大抽运电子密度由4×1012/cm3增加到6×1012/cm3、腔长由2m增加到4m时,脉冲功率都会逐渐增加;脉冲功率越大时,输出延迟时间越短,但有更长的拖尾现象。结果表明,气体配比、抽运电子密度、腔长对脉冲输出功率有影响,该研究为设计和优化激光器提供了参考。

高功率TEA CO_2激光器脉冲激励电源的研制

基于脉冲激励电源技术水平是高功率TEA CO2激光器研制中的关键环节,提出了氢闸流管作为电源开关元件的、选用非稳激光腔结构的设计思路。详细阐述了高压充电部分、高压稳压部分、脉冲放电部分三个方面的电路设计方案。

全固态激励小型TEA CO_2激光器的研制

基于国产非晶态合金磁芯,研制了采用可控硅开关、脉冲升压变压器、以及两级磁脉冲压缩网络的全固态激励电路系统,并且应用于放电体积为29 cm3,工作气压为100 kPa的电晕预电离小型TEA CO2激光器。讨论了提高系统能量传输效率和减小系统体积的设计方法,并且测量了系统的工作性能以及各部分的能量损失。实验结果表明:磁脉冲压缩网络的能量传输效率大于83%,全固态激励系统的总效率大于75%;连接激光器负载时,输出脉冲的电压峰值约为22 kV,电流上升时间约为100 ns;得到了脉冲能量109 mJ,宽度70ns的激光输出,激光器整体效率约为3.3%。在目前的封离体积与气体循环方式限制下,激光器最大重复频率约为100 Hz,而激励电路部分可以达到400 Hz的工作频率。

横向激励CO_2激光器内腔等离子体开关

横向激励CO2激光器由于输出能量和峰值功率高，所以得到了广泛应用。然而这种激光器的固有脉冲形状在一些特殊场合往往不理想，在光雷达和非线性现象研究等应用中，效果不佳。这里报道的内腔等离子体开关，装置结构简单、牢固，尤其适用于大孔径焦耳级激光器。开关很容易插到标准激光谐振腔里面，无需任何附加光学元件或内光束聚焦。

横向脉冲快放电型S_2激光器的研究

介绍S2分子势能曲线特点、放电荧光谱及横向脉冲快放电型S2激光器的发展。

双波长可调谐TEA CO_2激光器的脉冲输出特性

为了获得两束波长不同的可调谐CO_2激光脉冲,采用了双光栅与输出镜构成双谐振腔的结构没计。实验中,对影响激光器脉冲输出能量和调谐范围的参量作了具体分析。结果表明,两个谐振腔可以独立振荡输出不同波长的两束激光,二者之间不存在竞争影响,并且均可在大范围内调谐输出;通过对两个光栅做小幅度失谐调整,可以实现两束激光脉冲同步输出。

TEA序列带CO_2激光器的实验研究

在腔内ＣＯ２ 热池长度小于放电区长度的条件下，进行了序列带ＴＥＡＣＯ２ 激光器输出光性能研究。经条件的选择，获得了四十余条序列带谱线激光输出，其中１０ 余条谱线达１Ｊ以上。

大功率TEACO_2激光器开关电机侧磁场测试

大功率TEACO2激光器属于高电压脉冲激励类型的气体激光器,其核心工作过程是一个对电容器组的反复充放电过程,是一个高电压、大电流及高能量的脉冲放电过程,单脉冲放电能量约为100～300J,重复频率100～400Hz,放电电压40～50kV,放电电流5～10kA。

TEA CO_2激光器电源及电路分析

本文叙述了横向激励大气压CO_2激光器对电源的要求,分析了降低放电回路电感对输出激光脉冲性能的影响,给出了一个实用的TEA CO_2激光器电源。

板条波导CO2激光器的脉冲输出及声光调制特性研究

研究了射频激励板条波导CO2激光器输出光束的质量特性和脉冲特性．给出实验结果。分析表明其具有优良的光束质量特性．而其时问脉冲特性与放电脉冲的重复频率和持续时间有关。进一步实验表明，采用声光调制器可获得所需的脉宽和波形调制．但往往伴随波束畸变和光束质量变差且与激光输入功率有关。

射频激励板条波导CO2激光器的输出特性研究

扩散冷却、射频激励、板条波导CO2激光器具备高平均功率、极佳光束质量、灵活的脉冲运转和紧凑的密封结构等特点，相对于气体流动激光器其运转成本大大降低，在同等功率水平上设备体积仅为十分之一左右．为了系统、全面地了解这类激光器，本文在对一台商用板条波导CO2激光器进行测试的基础上，对此类激光器的输出光束质量特性和脉冲特性进行了研究．

双通道电光调Q射频激励波导CO_2激光器研究

报道了双通道可调谐电光调Q射频激励波导CO2 激光器 ,其中一通道是光栅选支电光调Q的脉冲激光输出 ,调Q脉冲重复频率 1Hz～ 10kHz可调 ,脉冲峰值功率为 15 0W ,脉冲宽度为 180ns。另一通道是光栅选支连续激光输出 ,可用压电陶瓷调节激光频率。同时分析了激光外差频率调谐范围 ,实验上获得最大脉冲激光外差频率调谐范围为 15 0MHz。

TEA CO_2激光器放电区气流均匀性对激光输出的影响

为了获得气体流速分布均匀性对激光器注入能量和输出能量的影响,运用计算流体动力学(CFD)方法对放电区流场进行模拟分析,得到放电区气体流速的纵向分布和竖向分布。根据影响流速分布不均匀性的因素,对整个流场进行优化改进。根据流体动力学原理及激光器结构及其轻量化要求,在原有结构基础上增加3层隔板以改善流场分布特性。优化后,放电区气体平均流速达到99.3 m/s,流速的纵向不均匀度为5.2%,竖向不均匀度为7.1%。激光器的重复频率由300Hz提高到365Hz,单脉冲注入能量由160J提高到171.5J,输出能量由20J提高到21.8J,激光发散角减小了0.5mrad。改善放电区流场分布特性可提高激光器的整体性能。