高頻脈沖泳式He-Ca+激光的研究.pdf

1、高頻脈沖電泳式He-Ca+復(fù)合激光與傳統(tǒng)的He-Ca+復(fù)合激光相比,具有避免阻擋光路、能夠相對(duì)獨(dú)立控制鈣蒸氣壓強(qiáng)、維持長(zhǎng)期穩(wěn)定放電和較長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),能同時(shí)輸出幾百毫瓦功率的近紅外RM躍遷激光和近紫外的復(fù)合激光,在微電子技術(shù)、激光治療和可調(diào)激光器泵浦源等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容,對(duì)高重復(fù)率脈沖放電鈣離子激光動(dòng)力學(xué)機(jī)制、工作特性和電泳效應(yīng)進(jìn)行了深入研究,設(shè)計(jì)制作了新型電泳式He-Ca+激

2、光器,獲得了百毫瓦功率鈣離子373nm復(fù)合激光的穩(wěn)定輸出,為解決傳統(tǒng)鈣離子復(fù)合激光存在壽命短和放電不穩(wěn)定等缺點(diǎn)提供了新途徑。
　　 本文分析比較了諧振倍壓電路、Blumlein電路和相互作用電路三種脈沖激勵(lì)電路的放電特性。根據(jù)He-Ca+激光對(duì)放電電流脈沖波形的要求,認(rèn)為采用非對(duì)稱的Blumlein電路能有效提高He-Ca+激光的輸出特性。
　　 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一種新型的電泳式激光管,在放電穩(wěn)定的條件下,分別研究了氦壓、放電

3、電壓和脈沖重復(fù)頻率等參量對(duì)激光輸出特性的影響關(guān)系,完成了激光輸出平均功率與運(yùn)轉(zhuǎn)參量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究。在脈沖放電的金屬蒸氣激光中利用電泳實(shí)現(xiàn)均勻的軸向金屬蒸氣密度分布,獲得穩(wěn)定的激光工作特性。
　　 結(jié)合實(shí)驗(yàn)參量,計(jì)算了脈沖放電的He-Ca+激光在電泳作用下金屬蒸氣密度軸向分布的時(shí)空行為,給出了實(shí)現(xiàn)金屬蒸氣密度軸向均勻分布所需的條件。通過(guò)建立描述放電管徑向溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算分析了軸向溫控儀溫度對(duì)放電管壁溫度和激光管徑向溫度梯度的