小直径气体放电管激光器的设计问题

在设计辐射为TEM_(oo)模的气体激光器时,重要的是合理地选择气体放电管的内径,使其在给定振荡形式下具有相当小的衍射损耗。众所周知(见例[1]),随着管径的减小,激活介质的增益就增加。但是,如果管半径小于通过管端的横截面内光点的半径,那末实际上TEM_(oo)模的衍射损耗就要增加(2),导致激光器的输出功率显著下降,而     

关于单频气体激光共振腔最佳参数的选择问题

对于许多应用的气体激光器来说,都希望有一个振荡频率。实现单频状态振荡的简单方法[1,2],是按以下方式产生激光,即使共振腔的一个固有频率V_r的增益大于损耗。也就是要满足下列条件     

双闭环兰姆凹陷激光稳频方法

兰姆凹陷稳频激光器环境适应能力较差、在环境温度变化时容易失锁的问题,主要是由于环境温度波动导致的激光器腔长变化超出了压电陶瓷的调整范围。本文提出将兰姆凹陷稳频技术与热稳频技术相结合的方法,利用附加的温度控制系统补偿环境变化造成的激光器管壁温度变化,使工作过程中激光器腔长基本保持稳定,从而保证激光器谐振腔长变化不超出压电陶瓷的补偿范围。试验表明,所用方法解决了兰姆凹陷稳频激光器容易失锁的问题,提高了激光器的环境温度适应性,为兰姆凹陷稳频技术在工业现场的应用创造了条件。     

He—Ne激光器输出功率与腔结构的关系

引言过去对气体激光器的输出功率取决于腔的结构有过多次阐明,因为多半是关系到放电管内原子的有效利用程度。例如,据B1oom~1写道长半径腔给出最大的输出功率。 Sinclain~2实验指出,对于给定的激光管,输出功率近似地随模体积的增大而成线性增加。模体积为激光腔内部的体积,在腔     

旋转盘腔去旋系统数值模拟

对带有管式减涡器的盘腔内流动特性进行数值模拟,研究了减涡管的长度、管径和引气鼓筒孔的外形及尺寸,对盘腔内压力损失、流动结构的影响。计算结果表明:管式减涡器对于降低引气气流的压力损失有显著作用,存在最佳的减涡管长度使得引气的压力损失最小;减涡管管径、鼓筒孔面积增大都会减少流动损失;在鼓筒孔面积一定的情况下,长圆形鼓筒孔的性能比圆形鼓筒孔的更优。     

同轴非稳腔凸镜的涡流管冷却及稳定性

横向激励大气压(Transversely excited atmospheric,TEA)CO2同轴非稳腔激光器凸镜因热积累发生变形,对输出光束质量影响显著。为了改善TEA CO2同轴非稳腔激光器输出光束质量,采用涡流管低温气流冷却凸镜。应用有限元方法模拟计算了涡流管低温气流冷却对凸镜镜面热变形的影响,计算结果表明,随着激光器工作时间的延续,涡流管冷却对TEACO2同轴非稳腔激光器凸镜热积累导致的变形有较为显著的改善。实验实时监测了单脉冲平均能量18.3 J,激光器工作频率3 Hz,连续运行300 s,的光束模式。没有涡流管冷却时衍付极限信数因子β值由3.52变化到6.94,采用涡流管冷却后,β值仅由3.50变化到3.88。结果表明,涡流管冷却对提高光束质量稳定性有明显效果。     

辛建国激光技术专家

请问对于工业应用,如用于切割、焊接、表面改性、热处理等的激光器,哪些特性最为重要? 辛建国:在工业激光器功率达到要求时,光束质量是影响加工的最重要因素,其次是光束是否为线偏振态,再次才是激光器的效率.     

连续分离铝熔体中夹杂物的分析

通过分析高频磁场作用下熔体连续处理时夹杂的去除效率表明，熔体连续处理条件下的夹杂去除效率比熔体静止时的略低，而夹杂与熔体之间的密度差对电磁分离时的去除效率影响不大。提高去除效率的有效途径是增大磁感应强度或降低分离器管径，但减小管径的同时需要提高磁场频率，以保持α/δ的值在2附近才可以取得最佳的分离效果。     

硅基波导谐振腔特性分析与实验研究

给出了硅基二氧化硅波导谐振腔的整体设计结构和谐振腔的传递函数及考虑光源线宽情况下特征参数的数学表达式。仿真分析了耦合器分光比、波导传输损耗、谐振腔腔长、激光器谱宽对谐振腔特性的影响。研究了硅基二氧化硅波导的加工工艺并针对其关键因素——光刻工艺实验验证了其曝光时间与显影对波导芯片的影响。最后对比了实验测试结果与理论仿真谐振曲线,吻合度良好。     

1m外腔He—Ne激光器毛细管调整技巧

在“微小光功率计量标准”中使用的是1m长外腔式He－Ne气体激光器。该激光器毛细管内径只有φ2．1～φ2．4mm，长度为1m，共有4个支撑点，要求1m长4个支撑点直线偏差很小。该激光器在长时间使用中，激光器每次点燃，实际是对激光器加热，关闭时又使激光器冷却，热膨冷缩会破坏毛细管的直度区，或腔体的变化，最终都会使激光器不出激光。由于失调而不出激光是1种常见情况，失调引起不出光可通过调整来恢复。采用同时调整毛细管4个支撑点，该方法的缺点要同时调整8个自由度，这样调整起来就要求有一定的经验，根据衍射图形的变化，作相应调整…     

短半径腔He—Ne激光器输出功率稳定性研究

２５０ｍｍＨｅ－Ｎｅ激光器输出功率稳定性受诸多因素影响。本文提出一种新型设计－短半径腔Ｈｅ－Ｎｅ激光器，将腔结构参数选在１．０３３至１．５之间，减少放电管内膜体积，提高了输功率稳定性。     

谐振式光纤陀螺用激光器最优工作区间探究

激光器为谐振式光纤陀螺(R-FOG)的关键器件,根据R-FOG对激光器的要求,提出了一种R-FOG用激光器最佳工作点及最优工作区间的确立方法,制定了激光器性能自动化测试方案,得到激光器光功率、中心波长与电流、温度的变化关系。由此推导出2个激光器电流与温度的最佳工作点,并利用拍频检测原理确立2个激光器电流与温度的最优工作区域。激光器最优工作区域的掌握,为其应用于R-FOG提供了详实的参数指标。     

Z8燃油系统模拟试验台真空系统管路设计、计算方法

本文介绍了Z8燃油系统试验台真空系统管路设计方法和管径的选择。根据试验台真空系统的特点和作用,通过理论分析,比较详细地阐述了管径选择的理由。我们分别计算各段管路,找出管径选择的依据和方案最终确定整个系统的管径大小。讨论了未被计算的试验高度的管路适用性,使管路设计取得最佳结果。     

激光聚焦点火区域流场演化的数值研究

激光聚焦点火区域形成的低密度球腔会制约吸气式高重频脉冲激光推进发动机的稳定工作。基于球形点火模型,用数值计算方法研究了等离子体的初始温度对球腔大小的影响以及球腔的演化特点。研究表明,当等离子体的能量较大时,它的初始温度对球腔大小的影响较小;球腔的密度不足环境气体密度的0.1倍,温度高达几千K,压强接近环境气体压强;球腔半径与等离子体动力学半径的比值稳定在0.29左右。通过对球腔演化规律的分析,为激光器参数的控制和聚焦系统的设计提供了一定的参考依据。     

制作一米氦氖激光器的几个工艺问题

一、前言 He-Ne激光器由三个重要部分组成:一个封装激光物质(He、Ne气体)的放电毛细管,它是产生激光的心脏;激励电源为获得激光提供能源;由反射镜和稳定的机械支架组成的谐振腔,没有它就不能建立激光振荡。一般激光器希望获得TEM_(00)模的最大输出功率,同时考虑输出的稳定性。由于He-Ne激光器是多种工艺的综合结果,在不同条件下需解决的重点问题也各不相同,本文介绍制作40mW的单横模全外腔He-Ne激光器的特色,并侧重于毛细管校直工艺。     

原子传感用垂直腔面发射激光器研究进展

垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity Surface-emitting Laser,VCSEL)是半导体激光器家族中的最重要成员之一,因其具有单纵模、低功耗、光束易整形等一系列独特优势,是多种微型化原子传感器的理想光源。围绕原子传感这一应用需求,国内外多个科研机构和企业对Rb原子和Cs原子传感用VCSEL开展了不同层次的研究,主要对其中的代表性研究进展进行综述。     

椭圆柱型腔的铣削加工

固体激光器中有一聚光腔,作用是把由氙灯发出的光的能量聚集到工作物质上,使工作物质获得充分的光照。所以,聚光腔的效率愈高愈好。常用的聚光腔有圆柱形和椭圆形两种,前者加工方便,效率虽不及后者,但获得较广泛的应用;后者加工比较复杂,未被普遍采用。这里介绍一下我车间三结合小组用立式铣床加工椭圆聚光腔的方法。     

凹腔对高超声速边界层稳定性的影响

凹腔广泛存在于航空航天飞行器表面，如部件安装缝隙、高温烧蚀剥离等，对边界层转捩过程具有重要影响，是飞行器气动设计需要重点考虑的因素之一。为了探究不同尺度凹腔对边界层扰动波的影响规律，本文在固定来流条件下针对不同尺度的壁面凹腔，采用线性稳定性分析和高精度直接数值模拟，研究了高超声速（Ma=5.92）和超声速（Ma=1.38）边界层内扰动波经过凹腔的演化过程。结果表明：凹腔内部存在较强的回流区，其涡结构随着凹腔尺寸的增大变得复杂。对于高超声速流动，当凹腔位于快慢模态同步点上游时会促进扰动波发展，而位于同步点附近或下游时则起到抑制作用，且当凹腔位于同步点位置时抑制效果最佳；增加凹腔尺度（宽度或深度）会强化其对扰动波的控制效果。对于超声速流动，在不稳定区间范围内凹腔总是促进扰动波增长，并且随着凹腔尺度的增加促进效果增强。当凹腔尺度超过临界值后，凹腔内流动会发生自激振荡，进而给下游边界层引入新的扰动源，促进转捩的发生。本文研究结果对飞行器表面气动设计与热防护提供了重要参考。     

基于PD-MSM-Lyot 滤波器的多波长掺铒光纤激光器

提出了一种基于偏振依赖多模- 单模- 多模光纤Lyot (PD-MSM-Lyot) 滤波器的 多波长掺铒光纤激光器。PD-MSM-Lyot 光纤滤波器由一个PD-MSM 滤波器和一段保偏光 纤构成,其相邻滤波通带具有相同波长间隔。充分利用偏振依赖MSM 光纤滤波器的起 偏作用并结合腔内色散位移光纤中的非线性偏振旋转效应, 构成了强度相关损耗机 制, 从而抑制掺铒光纤中的增益竞争作用, 获得了室温下19 个波长间隔为0.2 nm 的密 集多波长激光输出。通过对比可得, 输出激光光谱随泵浦功率增大而变的更平坦, 且 波长数更多。     

基于半无限引压管效应的动态压力测量方法

实验研究了动态压力信号在有限和半无限引压管腔中传播的幅频特性及其与引压管结构变化的规律性关联.采用半无限引压管结构设计了头部为基尔整流罩的动态总压探针,测量大角度来流的气流总压,并对其动态传递函数进行标定.对一台轴流压气机转子尾迹的测量结果显示:动态总压探针可以测量到转子尾迹的总压流场特征,获得叶片端区流动等大梯度总压流场.对于采用引压管腔的动态探针设计中管径变化和弯曲造成信号能量的衰减作用,半无限引压管效应可有效减小动态压力信号的能量衰减,并减弱管腔的谐振效应.