具有空間重疊性的雙頻振蕩放大型TEACO-,2-激光器研究.pdf

1、隨著可調(diào)諧TEACO2激光器在一些應(yīng)用領(lǐng)域的推廣，研制雙頻可調(diào)諧TEACO2激光器有了現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)現(xiàn)有的此類器件的各種方案作了分析后，提出了一種新型雙頻振蕩放大型可調(diào)諧CO2激光器。　　結(jié)構(gòu)上，該器件利用主放電電極間的同一放電區(qū)內(nèi)的介質(zhì)作為腔內(nèi)增益介質(zhì)，設(shè)計(jì)了空間部分重疊的兩個(gè)互相相關(guān)的光柵—平面腔，兩個(gè)光柵一前一后，在空間上部分重疊，它們互相利用，采用雙頻起振。為了提高輸出能量，本器件在振蕩級(jí)后增設(shè)了放大器，克服了為提高輸出能量

2、而加長(zhǎng)振蕩級(jí)放電室長(zhǎng)度而導(dǎo)致寄生振蕩的不足。　　實(shí)驗(yàn)上，通過大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出雙頻可調(diào)諧CO2激光器的基本工作特性。此器件能同步(時(shí)延400ns-800ns)輸出兩個(gè)不同波長(zhǎng)的空間上重疊的激光脈沖，兩脈沖的波長(zhǎng)在很大的范圍內(nèi)(9.3-10.9μm)獨(dú)立可調(diào)，并且可根據(jù)需要得到不同的兩波長(zhǎng)的能量比(1:10-1:1)，且光路也易實(shí)現(xiàn)；部分重疊的雙波長(zhǎng)光束經(jīng)過放大器后，能量放大明顯(最高可放大約5倍)，重疊性變好，光斑更加均勻，這些特性在分

3、離同位素的應(yīng)用中非常重要。本實(shí)驗(yàn)對(duì)器件的總氣壓，放電電壓及混合氣比例等工作條件對(duì)雙波長(zhǎng)激光的輸出能量以及兩支線能量比特性、重疊性、同步性(時(shí)延)的改善或影響規(guī)律進(jìn)行了研究，在雙頻激光器中找到它們的最佳值?！　±碚撋?，本文從激光放大的輸運(yùn)方程開始，得出光場(chǎng)在放大器后的輸出能量表達(dá)式，根據(jù)振蕩級(jí)出來(lái)的雙波長(zhǎng)激光初始二維光強(qiáng)分布數(shù)值計(jì)算了放大后的雙波長(zhǎng)激光的二維光強(qiáng)分布，得出不同重疊情況的雙波長(zhǎng)光束通過放大器后的放大情況，結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本