随着可调谐TEACO₂激光器在一些应用领域的推广（如用于激光分离同位素）,人们不仅需要输出波长为10.6μm的CO₂激光器,还需要输出9.6μm和其他波长的CO₂激光器;不仅需要单频TEACO₂激光器,还需要双频TEACO₂激光器。因此研制双频可调谐TEACO₂激光器有现实意义。本文对现有的此类器件的各种方案作了分析后,提出了一种新型双频振荡放大型可调谐CO₂激光器,克服了在此之前的此类激光器的很多不足的地方,综合了已有的此类器件的主要优点。 结构上,该器件利用主放电电极间的同一放电区内的介质作为腔内增益介质,设计了空间部分重叠的两个互相相关的光栅—平面腔,两个光栅一前一后,在空间上部分重叠,它们互相利用,采用双频起振。为了提高输出能量,本器件在振荡级后增设了放大器,克服了为提高输出能量而加长振荡级放电室长度而导致寄生振荡的不足。 实验上,通过大量的实验总结出我们研制的双频可调谐CO₂激光器的基本工作特性。此器件能同步（时延400ns-800ns）输出两个不同波长的空间上重叠的激光脉冲,两脉冲的波长在很大的范围内（9.3-10.9μm）独立可调,并且可根据需要得到不同的两波长的能量比（1∶10—1∶1）,且光路也易实现;部分重叠的双波长光束经过放大器后,能量放大明显（最高可放大约5倍）,重叠性变好,光斑更加均匀,这些特性在我们分离同位素的应用中非常重要。我们还对器件的总气压,放电电压及混合气比例等工作条件对双波长激光的输出能量以及两支线能量比特性、重叠性、同步性（时延）的改善或影响规律进行了研究,在双频激光器中找到它们的最佳值。