分享到:

快调谐TEA CO_2单纵模激光及注入锁频技术研究

单纵模TEA CO_2激光器因其具有窄线宽、高功率、可调谐、对人眼安全等优点,广泛应用于光泵浦远红外激光器、分子光谱学、速度测量以及大气遥感监测等诸多领域中。当其用于CO_2差分吸收雷达(DIAL)时,由于具有极好的单色性和相干性,可以实现外差探测。与直接探测CO_2 DIAL相比,外差探测CO_2 DIAL探测距离更远,探测灵敏度更高,并且可以同时获得目标的速度信息,这些优点使得国外在二十世纪八十年代就开始对其进行研究。外差探测CO_2 DIAL的关键技术之一就是要求使用频率稳定的单纵模TEA CO_2激光器,作为发射机的振荡源,鉴于此,本文从理论上和实验上对TEA CO_2激光器获得单纵模激光技术及频率锁定技术进行了研究。首先导出了可以描述TEA CO_2激光器动力学过程的六温度振动转动模型,利用该模型对单纵模TEA CO_2激光器的输出特性进行了分析,讨论了混合气体压强、气体成分、气体温度、输出耦合镜反射率以及谐振腔长对输  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

《光学学报》2009年09期
光学学报

利用四臂腔产生单纵模TEA CO_2激光的研究

1引言 可调谐的单纵模TEAC(〕:激光在光抽运远红外激光、分子光谱、速度测量和大气远程探测等方面有-很重要的应用厂‘·约。由于TEA CO:激光器工作在大气压下,其增益带宽将被展宽至4 GHz以上,所以通常情况下,TEAC()z激光器输出的激光都会有一个以上的纵模。主要有两种方法可以实现TEAC(无激光器的单纵模输出川:一是增加一个共振纵模的增益,从而抑制其它纵模,例如混合式TEAC():激光器和注入式TEA COZ激光器卜州。在这些方法中都用到了一个低气压的连续Cq激光器,当激光器腔长小于Zm的情况下,可以产生很稳定的一单纵模输出,但其调谐范围被连续激光器所限制,一般不会超过60 MHZ。还有一种方法是用选模器件,例如三镜腔及其它多光束干涉仪卜‘叼。这些仪器的反射率随频率周期性变化,通过恰当的参数选取,可以让不希望存在的模式的反射率很小,以达到抑制其振荡的效果。这些干涉仪的选模能力取决于它们相邻两个共振模式的间隔,即自由光谱...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国激光》2008年03期
中国激光

二维振镜调谐TEA CO_2激光器

1引言激光差分吸收雷达(LDIAL)作为遥测空气污染物的工具被广泛应用于大气监测中[1]。波长可调的TEA CO2激光器工作在9~11μm波段,与许多污染气体的特征吸收谱一致,而且是运行在大气窗口技术成熟的激光器,因此,可调谐TEA CO2激光器可以作为激光差分吸收雷达系统的理想光源[2,3]。激光差分吸收雷达系统要求可调谐激光器在大气“冻结”时间内(≤10 ms)向待测空间发射两束不同波长的激光[4],早期的CO2激光差分吸收雷达系统大多采用两台波长固定的CO2激光器作为发射器[5],随着快调谐技术的发展,单台CO2激光器作为激光差分吸收雷达的发射源得到了广泛的使用。目前国内外采用的快速调谐方法主要有高频步进电机驱动光栅[6,7]、旋转多面体光栅[8]、电流计控制振镜扫描固定光栅[9]、多面体旋转棱镜扫描固定光栅[10]等方法。扫描振镜作为调谐元件具有角度灵敏度高、再现精度高、调谐速度快等优点[11],而采用一维振镜扫描衍射光...  (本文共4页) 阅读全文>>

《激光技术》2001年06期
激光技术

TEA CO_2激光脉冲整形用等离子体开关技术的进展

引   言高功率、高重复率、捷变频的TEACO2 激光器的研究已经成为差分吸收雷达 (DIAL)的关键技术 ,而使TEACO2 激光器的脉冲输出稳定、光束质量好的脉冲整形技术也成为了重要的研究课题之一。与此同时 ,随着倍频技术的不断发展 ,处于大气窗口且具有更好大气传播特性的波长为 3~ 5μm的中红外激光作为一种优异的相干光源受到人们的关注。目前 ,最令人注目的频率转换技术就是利用高功率、高重复率TEACO2 激光作为基频光源 ,利用AgGaSe2 等非线性晶体产生高次谐波获得 3~ 5μm波长的相干光技术[1] 。随着深入的研究 ,人们发现TEACO2 激光脉冲波形对倍频的转换效率有很大的影响[2 ] 。TEACO2 激光的输出波形前沿很陡、但后沿存在严重的拖尾现象。这段占激光脉冲部分能量的拖尾 ,功率较低 ,转换效率极低 ,它不仅不能转换成二次谐波 ,而且还会对晶体产生严重损伤。因此 ,对TEACO2 激光进行脉冲整形已经...  (本文共5页) 阅读全文>>

《应用激光》2001年05期
应用激光

TEA CO_2序列带激光放大的同步放电实验研究

光栅调谐的常规带 TEA CO2 激光器在0 0 0 l能级处工作。在谐振腔内添加一 CO2 热吸收池 ,将常规带激光器改变在 0 0 0 2能级处工作 ,产生 0 0 0 2 [1 0 0 l,0 2 0 l]序列带激光 ,但序列带的输出功率在相同激光器常规带输出的50 %以下。其低能量限制此类器件的应用范围。本文主要对可调谐 TEA CO2 序列带激光器的振荡放大系统中的放电环节进行了实验研究。序列带振荡、放大系统放电回路的特点是储能电容容量大 ,注入能量大 ,放电电压不宜太高。因此放电回路对整个实验的成功起关键作用。本实验结果可为此类激光器装置的优化设计提供参考。实验条件研究横向激励 CO2 激光器常用的放电方式是采用直流高压脉冲放电。为解决大体积高气压均匀放电 ,本实验采用紫外预电离方式 (在主电极两侧产生火花放电进行紫外预电离 )。为了提高序列带 CO2 激光器的增益系数和输出能量 ,必须提高ν3模的振动温度 T3,这...  (本文共4页) 阅读全文>>

《光电技术应用》2017年02期
光电技术应用

种子注入式TEA CO_2激光器实验研究

雾霾问题日益严重,空气污染越发普遍,相干探测CO2激光差分吸收雷达是一种十分有效的激光测污雷达[1-2],相干探测CO2激光雷达[3-4]所需的激光能量更小,探测灵敏度更高,能探测更多的信息。俄、美、德等国从20世纪70年代就开始对相干CO2激光雷达进行研究。功率和频率稳定的可调谐CO2激光器是相干探测CO2激光雷达的核心器件。单纵模TEA CO2激光器具有波长可调谐性,高输出功率,极好的单色性和相干性等特点。文中主要完成了通过种子注入的方法获得TEA CO2激光器单纵模激光输出的工作。1理论1.1基本原理种子注入式激光器由种子激光器、功率放大激光器两个激光振荡器组成。如图1所示。设注入信号的频率为v1,功率激光器中离注入信号最近的纵模频率为vc,当注入“种子”信号进入功率激光器时,Q开关关闭,注入信号和功率激光器本身的本征模都要形成振荡,如果注入信号的线宽足够窄,比功率激光器谐振腔的纵模间隔小得多,利用某种方法对功率激光器的腔...  (本文共8页) 阅读全文>>