脉冲HF/DF激光能量稳定性研究

详细信息    查看官网全文

• 论文作者：黄超 ; 黄珂 ; 马连英 ; 赵柳 ; 钱航 ; 易爱平 ; 唐影 ; 周松青 ; 朱峰 ; 李高鹏 ; 雷飞
• 年：2016
• 作者机构：西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室;
• 论文关键词：中红外 ; HF/DF激光器 ; 脉冲能量 ; 稳定性
• 会议召开时间：2016-09-27
• 会议录名称：第十四届全国物理力学学术会议缩编文集
• 语种：中文
• 分类号：TN248
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第十四届全国物理力学学术会议
• 会议地点：中国四川绵阳
• 主办单位：中国力学学会物理力学专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：181k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

非链式的电激励脉冲HF/DF激光器在激光光谱学、激光医学、大气吸收监测和激光与物质相互作用等领域有很好的应用前景,是现阶段备受关注的中红外辐射源之一。重频稳定运行是各应用领域对脉冲HF/DF激光器的基本要求之一,也是当前限制激光器实用化的关键问题。本研究针对电激励脉冲HF激光器具有大纵横比的增益区结构,利用有限元法,通过横向收缩结构和纵向扩展结构两方面的数值模拟,优化了注入管道结构,在有限的来流尺度上实现激光器增益区气体介质的均匀置换,并利用皮托管实验验证了激光器增益区气体流速和流场分布,发现理论模拟与实验测量结果基本一致,激光器增益区气体流速可达到9 m/s,均匀性优于10%,激光器注入管道结构和增益区流场分布如图1所示。在此基础上开展了不同气体流速条件下HF激光重频输出实验研究,发现在其他条件一定时,增加气体流速,则激光器重频输出能量的稳定性变好,且气体流速存在阈值,当气体流速达到阈值后,继续增加气体流速对激光器的能量稳定性影响较小。在气体流速为9 m/s、充电电压为30 kV、SF_6和C_2H_6混合气体总压强为20 kPa的条件下,实现了HF激光器100 Hz重频稳定运行,激光能量不稳定性RMS小于10%,平均能量大于500 mJ。HF激光器100 Hz重频输出能量曲线如图2所示。

引文