放电引发非链式DF激光器脉冲特性研究

研究了工作气体分压比、总气压、充电电压及输出镜反射率对激光单脉冲能量、脉冲宽度及峰值功率的影响。实验结果表明:对于输出能量,工作介质SF6和D2的分压比为10∶1及输出镜反射率为30%时最佳,正常辉光放电状态下提高充电电压有利于增加单脉冲能量,且对于每个电压存在使能量最大的最佳气压值。激光脉冲宽度随工作气体分压比及总气压的增大不断变窄,但随充电电压和输出镜反射率的升高不断变宽。综合考虑输出能量和激光脉宽,激光峰值功率的总体变化趋势与能量一致,但二者取得最大值所对应的气体参数及输出镜参数存在差别。

非链式脉冲DF激光器的关键技术(英文)

基于化学反应的非链式脉冲DF激光器是产生3.5～4.1μm波段的有效相干辐射光源,具有存储能量水平高等优点。这些优点使得该激光器倍受中红外领域激光研究者的重视。为了更好地提高非链式脉冲DF激光器的输出性能,研制高能量水平的DF激光器,本文详细介绍了自引发大体积放电技术、混合气体配比技术、循环冷却技术等DF激光器关键技术,重点介绍了自引发大体积放电技术。这几种技术将为研制高性能DF激光器提供理论指导。

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。

非链式脉冲DF激光器放电生成物处理技术

非链式脉冲DF激光器放电产生的基态DF分子对激发态DF分子的消激发作用是影响激光器稳定工作的重要原因。为解决这一问题,分别采用3A和5A分子筛作为吸附剂进行实验研究。无分子筛时,激光器重频运转1 000个脉冲后,输出功率下降到初始功率的56%。分别使用3A、5A分子筛后,激光器重频运转脉冲个数达到5 000和6 800时,输出功率下降幅度仍然不超过20%,大大提高了激光器的稳定工作时间。实验结果表明,5A分子筛的吸附效率大于3A分子筛,且两种分子筛不仅对基态DF分子产生吸附,还对工作气体产生吸附,可通过及时补充工作气体提高激光器的稳定性。

小型化轴流式非链式脉冲氟化氘激光器

采用轴流循环流动方式更新非链式脉冲氟化氘(DF)激光器工作介质,搭建了一台小型化自引发放电DF激光器实验装置,开展了轴流DF激光器输出性能实验研究。单脉冲工作时,在工作气体配比SF6∶D2=10∶1,总气压8 kPa时,实现单脉冲能量800 mJ激光输出,全波半高宽约120 ns,其性能与横流放电非链式脉冲DF激光器相似。重复频率放电时,实现了DF激光器重复频率20 Hz稳定运转,得到的最大输出功率为13.1 W,重频脉冲幅值差优于±5%,并展望了轴流式DF激光器高重频工作的前景。文中提出的轴流式非链式脉冲DF激光器为小型化、工程化中红外光源提供了新的技术途径。

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。