強(qiáng)光鏡片閉腔測(cè)試用電激勵(lì)DF激光光源的研究.pdf

1、高能激光系統(tǒng)的發(fā)展受到激光器反射鏡鍍膜水平的限制，因此有效測(cè)量強(qiáng)光條件下反射鏡膜層吸收系數(shù)，評(píng)價(jià)鍍膜水平的優(yōu)劣，成為高功率激光器系統(tǒng)建設(shè)中亟待完成的工作。大型燃燒驅(qū)動(dòng)激光器雖然功率高，但其運(yùn)行成本高、腔鏡尺寸大，只能作為實(shí)際使用的大尺寸反射鏡膜層吸收系數(shù)測(cè)試平臺(tái)的激光光源，不能作為常用光源，對(duì)小尺寸鏡片膜層吸收系數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。本文針對(duì)小尺寸鏡片吸收系數(shù)測(cè)量對(duì)激光光源的需求，對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的一臺(tái)電激勵(lì)連續(xù)波DF化學(xué)激光器進(jìn)行了研究，并以此

2、作為強(qiáng)光條件下反射鏡膜層吸收系數(shù)閉腔測(cè)試平臺(tái)的適用激光光源，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)光條件下鏡片膜層吸收系數(shù)的測(cè)量。
　　對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的一臺(tái)電激勵(lì)連續(xù)波DF化學(xué)激光器進(jìn)行了研究，詳細(xì)介紹了該激光器各部分的結(jié)構(gòu)和功能，在激光器12臺(tái)電源輸出均為為3.2kV、110mA，輸出鏡透過(guò)率為20％的條件下進(jìn)行了初步的出光實(shí)驗(yàn)，得到65W的穩(wěn)定輸出功率，證明該激光器能夠正常工作。
　　采用“按時(shí)序運(yùn)行”的方法簡(jiǎn)化了激光器的運(yùn)行步驟，改善了激光器的輸出性

3、能。通過(guò)對(duì)激光器電參數(shù)、氣參數(shù)和光學(xué)參數(shù)的調(diào)整，初步得到了該激光器的運(yùn)行規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光器輸出功率的提高。將12臺(tái)電源輸出均增大到3.9kV、200mA，得到了169W的輸出功率，實(shí)驗(yàn)證明增加電源的輸出功率能夠有效增加激光器的輸出功率，但為保護(hù)激光器電源，實(shí)驗(yàn)中電源最大輸出電流限制為150mA。通過(guò)不同光軸處激光器輸出最大功率的比較，得到激光器工作的最佳光軸在距噴管陣列出口平面下游約15mm處。采用控制變量法，通過(guò)變換氣流參數(shù)對(duì)各實(shí)驗(yàn)

4、氣體的流量進(jìn)行了優(yōu)化，得到在激光器12臺(tái)電源輸出均為4.3kV、150mA，輸出鏡的透過(guò)率為20%的情況下，Hep、NF3、D2、Hes和N2（氣幕）的最佳流量分別為0.353g/s、0.928g/s、0.202 g/s、0.291 g/s和0.879 g/s左右。針對(duì)強(qiáng)光鏡片閉腔測(cè)試的實(shí)際需求，調(diào)整激光器光軸至距噴管陣列出口平面下游約10mm處，激光器12臺(tái)電源輸出均為3.2kV、110mA，輸出鏡的透過(guò)率為3%，采用優(yōu)化后的氣流量進(jìn)

5、行出光實(shí)驗(yàn)，得到了126W的穩(wěn)定輸出。腔內(nèi)反射鏡表面的功率密度約為3.68kW/cm2，滿足閉腔測(cè)試對(duì)光源的需求。
　　以優(yōu)化后的電激勵(lì)連續(xù)波 DF化學(xué)激光器作為強(qiáng)光鏡片閉腔測(cè)試平臺(tái)的激光光源，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)光條件下鏡片膜層吸收系數(shù)的測(cè)量。對(duì)閉腔平臺(tái)各部分結(jié)構(gòu)和測(cè)試原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)其進(jìn)行了性能測(cè)試，得到腔內(nèi)待測(cè)鏡片表面的功率密度為3.09 kW/cm2，說(shuō)明該閉腔測(cè)試平臺(tái)能夠用于強(qiáng)光條件下鏡片膜層吸收系數(shù)的測(cè)量。利用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了