放电引发HF脉冲激光器研究进展

来源 :第十五届全国物理力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanyu123456
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  本次非链式放电引发脉冲HF激光器,其工作波长处于中红外波段(2.5~4.5 μm),具有峰值功率高、运行安全可控、结构紧凑、光束质量好和便于小型化等优点,在激光医疗、大气监测、光电对抗等领域具有广泛的应用前景.项目组自2007年起从事放电引发脉冲HF/DF激光器件技术研究,经过多年的技术攻关和积累,开展大面积均匀体放电引发和维持、高功率重频开关、内部流场分析与优化、光谱调谐输出、激光器重频能量稳定输出、气体介质均匀置换和吸附净化、高光束质量输出等多项关键技术研究,并解决了相关技术难题.本文将从上述几个方面介绍取得的研究进展,并对后续研究进行展望.高功率重频开关方面:设计并研制了触发管型气体火花开关,通过开关自击穿特性、触发特性和重频运行稳定性研究,获得了开关规律性认识,探索了开关运行最佳条件.在工作电压25~30kV范围内开关及激光器实现了100Hz重频运行.内部流场特性分析与优化方面:开展不同结构的气体循环装置内部流场模拟计算,并利用研究结果对现有重频HF激光器循环系统进行了改造,实验测量改造后激光器内气体流速,激光器内气体流场均匀得到了明显改善.光谱调谐输出方面:开展了HF-MOPA结构的出光和自放大系统的实验.利用选支后的HF激光,搭建了双程放大的MOPA结构,获得了HF激光的能量放大规律,粗略估算了HF激光的增益系数.利用光栅完成了HF光谱选线研究,在2.7μm~2.9μm间实现了调谐,测量了HF光谱强度分布.气体介质吸附净化方面:完成了新型分子筛吸附装置的设计、加工,开展了气体吸附实验研究,完成了该吸附装置吸附能力测试,开展了50Hz重频状态下吸附速率实验,实验结果表明,对基态HF分子的高效吸附可以大大提高激光脉冲能量稳定性.光学非稳腔光束质量优化方面:完成了非稳腔的设计,开展了不同曲率半径下的非稳腔条件下激光器输出实验研究,获得了光束质量小于3倍衍射极限的激光输出.
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