高頻脈沖泳式He-Ca+激光的研究.pdf

1、高頻脈沖電泳式He-Ca+復合激光與傳統(tǒng)的He-Ca+復合激光相比,具有避免阻擋光路、能夠相對獨立控制鈣蒸氣壓強、維持長期穩(wěn)定放電和較長壽命的特點,能同時輸出幾百毫瓦功率的近紅外RM躍遷激光和近紫外的復合激光,在微電子技術、激光治療和可調激光器泵浦源等方面具有廣泛的應用前景。
　　 本文結合國家自然科學基金項目的研究內容,對高重復率脈沖放電鈣離子激光動力學機制、工作特性和電泳效應進行了深入研究,設計制作了新型電泳式He-Ca+激

2、光器,獲得了百毫瓦功率鈣離子373nm復合激光的穩(wěn)定輸出,為解決傳統(tǒng)鈣離子復合激光存在壽命短和放電不穩(wěn)定等缺點提供了新途徑。
　　 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電路的放電特性。根據(jù)He-Ca+激光對放電電流脈沖波形的要求,認為采用非對稱的Blumlein電路能有效提高He-Ca+激光的輸出特性。
　　 實驗設計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、電壓和脈沖重復頻率等參量對激光輸出特性的影響關系,完成了激光輸出平均功率與運轉參量關系的實驗研究。在脈沖放電的金屬蒸氣激光中利用電泳實現(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。
　　 結合實驗參量,計算了脈沖放電的He-Ca+激光在電泳作用下金屬蒸氣密度軸向分布的時空行為,給出了實現(xiàn)金屬蒸氣密度軸向均勻分布所需的條件。通過建立描述放電管徑向溫度場的數(shù)學模型,計算分析了軸向溫控儀溫度對放電管壁溫度和激光管徑向溫度梯度的