毛细管放电类氖氩69.8nm激光增益饱和输出研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:einstein_2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
通过对国内外毛细管放电类氖氩C线69.8nm激光的研究进展的总结和分析,确定了本论文的研究内容主要围绕实现69.8nm激光的增益饱和展开。  在理论方面,对69.8nm激光的产生机制进行了深入的研究,建立了对应46.9nm与69.8nm激光的相关能级速率方程,并结合相关能级参数,计算了类氖氩46.9nm和69.8nm激光的相对增益系数与电子密度和电子温度的关系。利用一维磁流体力学程序,计算了Z箍缩过程中等离子体的电子温度、电子密度、类氖氩离子丰度等参数在时间和径向上的变化。获得了产生激光时的等离子体参数与毛细管放电电流和Ar气初始气压之间的关系。根据产生激光时的等离子体参数,计算了毛细管放电主脉冲电流幅值、主脉冲电流上升时间和Ar气初始气压,对69.8nm激光增益系数在等离子体柱径向上分布的影响,为实验上实现69.8nm激光增益饱和奠定了理论基础。  实验方面,首先利用35cm长毛细管,开展了主脉冲电流幅值和Ar气初始气压对69.8nm激光强度影响的实验研究,确定了最佳实验条件为主脉冲电流幅值14kA,初始气压16Pa。并对35cm长毛细管放电激发的类氖氩激光进行了增益系数测量实验,获得46.9nm激光的增益饱和输出,增益系数0.58cm-1,增益长度积达到19,实现了增益饱和输出。测得69.8nm激光增益系数0.40cm-1,增益长度积达到13.2,实现了近增益饱和输出。  其次,为了实现增益饱和增加了增益介质长度,开展了45cm长毛细管的最佳实验条件实验,确定了主脉冲电流幅值13.5kA,初始气压15.4Pa。在此条件下实现了69.8nm激光的增益饱和输出,增益系数0.41cm-1,增益长度积为17.2。在最佳实验条件下对类氖氩69.8nm激光特性进行了实验研究。测量了69.8nm激光的时间特性和空间分布,与初始气压和等离子体长度的关系。实验发现,69.8nm激光脉冲半高宽随着初始气压的增加先增大后减小,在初始气压15.4Pa时69.8nm激光脉冲半高宽达到最大值1.75ns。还测量了69.8nm激光光强的空间分布与初始气压和等离子体长度的关系。实验结果表明,初始气压的变化会改变激光光强的空间分布形状,而等离子体长度的变化不会改变光强的空间分布形状,仅影响激光光强。并且测得在初始气压15.4Pa时激光束散角形状以单一主峰为主,主峰的半高宽为0.5mrad。  最后,为了获得更高的激光光强输出,设计了类氖氩C线69.8nm激光的双程放大实验,利用平面SiC反射镜实现了69.8nm激光的双程放大,与单程放大相比69.8nm激光光强增长了9.15倍,测量了双程放大激光的束散角为3.4mrad,激光脉冲半高宽为2.2ns,实现了85cm长的等效增益长度,对应的增益长度积达到34.9,获得了69.8nm激光的深度增益饱和输出。并且对双程放大与单程放大的激光特性进行了比较,分析了双程放大的束散角和激光脉冲宽度增加主要与增益介质的分布有关。  综上,本文根据类氖氩C线69.8nm激光的动力学过程,建立了69.8nm激光增益系数的计算模型,获得了69.8nm激光增益系数在等离子体径向上的分布,为实验上获得69.8nm激光增益饱和输出提供了理论指导。在深入研究69.8nm激光实验条件的基础上,利用45cm长毛细管实现了类氖氩69.8nm激光的增益饱和输出。并且利用SiC反射镜实现了69.8nm激光的双程放大,获得了深度增益饱和激光输出,为后续开展该激光波长的应用研究奠定了基础。
其他文献
USB是由Intel,Compaq,Microsoft等七家著名的计算机和通信公司于1994年推出的通用串行总线。它具有传输速度快、连接灵活、支持热插拔等优点。随着USB2.0版本的提出,USB接口
本论文主要分析研究了影响光纤熔接损耗的本征和非本征因素,提出了光纤熔接的改善措施,以降低光缆链路中光纤的平均损耗,从而达到改善光传输特性的目的。本论文首先介绍了光纤损
随着语音压缩技术以及超大规模集成电路技术的发展,语音编解码芯片在可视电话、无线通信、网络通信、录音笔等各个领域的应用越来越广泛。本文在深入研究了语音编解码原理的基
目前电磁计算领域有许多比较成熟的数值计算方法,但用这些方法求解电大尺寸目标的电磁散射时,会受到计算时间或计算内存的限制,使计算难以实现,所以这些方法在处理电大尺寸目
钛酸锶钡(BST)是钙钛矿结构的铁电材料。其良好的介电和铁电性能,如高的介电常数,低介电损耗和高介电性能的可调谐性,已被广泛应用于微波移相器、可调谐滤波器和压控振荡器等微波
粒子群优化算法是由美国心理学家James Kennedy和电气工程师Russell Eberhart在1995年共同提出的一种并行演化计算技术,源于对一个简化社会模型鸟群捕食系统的模拟。粒子群算
目的:  通过构建人类矮小同源盒基因(hSHOX)的慢病毒,转染Micromass培养的小鼠胚胎肢芽间充质细胞,观察软骨小结形成,并以Real time PCR检测软骨发育相关基因的表达,探讨hSHOX基因
太赫兹技术是目前世界范围内研究较为活跃的领域,其在生物医学、安全检查、空间通讯以及武器制导等应用领域具有十分重要的发展潜力和广泛的应用前景。而太赫兹辐射源的研究是
车辆管理过程中信息数据是关键,其反映出车辆管存与应用过程中的状况,通过数据信息分析可有有效调整车辆应用管理工作.车辆管理中应当加强信息化以及标准化建设,企业通过数字
玉米粗缩病是由玉米粗缩病毒、水稻黑条矮缩病毒或Mal de Rio Cuarto virus引起的一种世界性病毒病,主要通过灰飞虱进行持久性传播。近年来,该病在我国玉米部分主产区流行,给玉米生产造成了严重的经济损失。因此,怎样控制玉米粗缩病的发病率,是一个具有重要现实意义的问题。选育和推广抗病品种是防治玉米粗缩病最经济、有效的方法。目前,粗缩病抗性育种主要是利用玉米种质资源的遗传抗性。但高抗粗缩病