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高功率TE(A) CO2激光器的调谐理论研究

本文导出了描述可调谐脉冲TE(A)CO_2激光器任何一条或多条激光振荡线的六温度模型速率方程组。利用这个方程组,可以从理论上研究采用各种可调谐技术(如光栅调谐、F-P调制器调谐、注入锁模等)的TE(A)CO_2激光器的调谐特性。本文还解决了多频速率方程组中泵浦电子数密度的求解问题。指出利用CO_2-N_2-He-CO等分子的有关碰撞截面数据,求解Boltzmann方程,可得到电子碰撞电离系数、电子中性离子附着系数及电子漂移速度和放电E/N值的函数关系,然后结合具体的激光放电电路得到泵浦电子数密度随时间变化的关系。作为例子,文中详细计算了不同激光混合气组成和气压下,电容贮能的CLR放电电路和脉冲形成网络贮能的PFN放电电路的电压、电流和泵浦电子数密度随时间的变化关系。因此,本文解决了TE(A)CO_2激光器速率方程和实际激光放电泵浦电路之间的相互关联问题,系统地建立了可调谐激光器理论。作为该理论的具体应用,本文详细研究了光栅调谐、  (本文共186页) 本文目录 | 阅读全文>>

《硅谷》2011年14期
硅谷

CO2激光器在塑料产品机械加工行业广泛应用

CO2激光器被广泛用于加工从柔性电路到商业招牌的塑料产品。CO2激光器的远红外发射和较高的平均输出功率使他们成为快速而经济地对塑料进行刮削、打刮削、打孔和表面切割。据国际模具及时孔、单面切割、烧结和火抛光等机械加工性五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉的理想工具。介绍,激光装置的制造商提供发射光的波尽管CO2激光器具有几千瓦的输出功长为9400nm或10,600nm的CO2激光器。率,但是由于大部分塑料的熔点低,因此发射9400纳米波长激光的CO2激光器主要所...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 《硅谷》2011年14期
《光电子技术与信息》1994年01期
光电子技术与信息

长脉冲TE CO_2激光器

长脉冲TE CO_2激光器一、前言在大气风场测量中使用的多普勒雷达需要焦耳级长脉冲CO。激光系统。市场上可以购到的横向激励大气压(TEA)CO。激光器采用普通的电荷转移线路作为放电电路,它所产生的激光脉冲由两部分组成,即一个持续时间很短的尖峰脉冲(100~200us)和一个紧随其后的1~ZPS的长尾巴。在这些激光器中,放电线路被设计成低电感电路,以便产生脉宽小于lPS的激励电流脉冲。这样长的电流脉宽小于激光器放电从辉光放电向弧光放电转移的时间,因此它们不适于用来产生长宽度激光脉冲。在气体混合物中充人比较多的N。或充入比较多的CO,普通的横向放电激励(TE)CO。激光器能够产生长激光脉冲,但是它的效率降低。例如:采用上述两种混合气体中的一种——富N。混合气体或富CO混合气体,由TECO。激光器产生脉宽为5卜S的长激光脉冲,据报道其效率为6%。为获得长脉宽激光脉冲迄今所研制的最有效技术是电子束维持放电技术。然而,这种技术也有它的缺陷...  (本文共4页) 阅读全文>>

《量子电子学报》2002年05期
量子电子学报

可调谐TE(A)CO_2激光器速率方程

l 引 言 COZ激光器是一种分子激光器,它利用CO。分子的振动能级跃迁获得激光输出。由于COZ分子的振动能级还具有丰富的转动能级,所以,该激光器的输出波长具有很宽的调谐范围,可在 9~卫二 pm范围内获得近百条振-转跃迁谱线输出。常用调谐方法有光栅调谐、Fabry-Perot标准具调谐、注入锁定等. 关于 TE(A)COZ激光器的动力学过程的描述,文献中给出了各种速率方程模型 I‘~’],如四温度日、五温度仰、六温度模型n等。其中,四温度、五温度模型是六温度模型的特例。六温度模型比较系统地考虑了CO。-N。-CO-He激光系统中发生的振-转跃迁过程,可以用于描述TE(A)CO。激光器的各种输出待性。 但是,文献中给出的这些速率方程模型,一般只适用于计算单一频率(即 10 P支增益最大者)的激光振荡,只能用于描述普通不可调谐的TE(A)CO。激光器的动力学过程。在实际工作中,可调谐的TE(A)CO。激光器的应用是很广泛的,...  (本文共6页) 阅读全文>>

《光电子·激光》2002年03期
光电子·激光

调Q激光器速率方程的普适表达式

1 引言  速率方程是描述调 Q激光器运转特性的有效工具。由于主动和被动调 Q激光器的调 Q机理及过程不同 ,它们的理论处理一直是分别进行的。平面波近似下描述主动调 Q激光器的速率方程及其数值解首先由 Wagner和 Key等人 [1,2 ] 给出 ,该速率方程后被广泛引用 ,经不断修正使精度逐步提高 [3~ 8] ,并对激光器进行最佳化分析 [9,10 ] 。最近 ,针对激光二极管(LD)泵浦的调 Q激光器 ,Zhang等人 [11]在速率方程中考虑了腔内光强及反转粒子数密度的横向空间分布 ,研究了 L D纵向泵浦的主动调 Q激光器脉冲特性随泵浦光束与激光光束半径比的变化关系。被动调 Q激光器的速率方程及其数值解首先由 Szabo等人 [12~ 14 ]给出 ,对该速率方程的修正经历了与主动调Q激光器类似的过程 [15~ 2 2 ] 。  目前 ,考虑腔内光强及各种粒子数密度的横向空间分布的速率方程是最完整和精确的速率方程 [...  (本文共4页) 阅读全文>>

《光电技术应用》2016年05期
光电技术应用

均匀加宽激光器的时空混沌行为

伴随着激光器的诞生,人们在实验上观察到激光器输出存在尖峰效应以及类似随机噪声现象,即激光器混沌现象。近年来,随着混沌理论研究的不断深入,人们逐渐意识到混沌可以被广泛地应用到各个领域中,而在光电领域的应用尤为突出。例如,利用混沌控制技术,消除激光器的混沌,实现对周期状态,尤其是高周期态的稳定控制,如激光加工(切割)与激光测距等。另外,以光学混沌作为信息载体,通过适当编码、解码过程进行保密通信。尤其是利用混沌对初始条件极其敏感的特性,将微弱信号加载到初始条件上,通过系统吸引子的变化,探测出被测信号的微小变化,达到利用激光混沌进行弱信号检测的目的。由此可见,研究激光混沌具有重要的实际意义。鉴于激光混沌的广泛应用,迄今,它已经成为光学领域研究的重要课题[1-4]。能够产生混沌信号的激光器主要有NH3激光器、Nd:YAG激光器、CO2激光器、He-Ne激光器以及半导体激光器等[5-9]。基于激光器的动力学方程,运用稳定性理论可以判定激光系...  (本文共4页) 阅读全文>>