1 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
3 粒子输运与富集技术国家级重点实验室,天津 300180
为了克服高气压CO2激光脉冲放大器增益谱线调制效应、平滑增益谱线包络以及减少次级脉冲输出,笔者以多种CO2同位素混合物为工作介质,建立了超短CO2脉冲放大模型,模拟了不同中心波长的长波皮秒激光脉冲注入不同气压、不同比例CO2同位素的高气压CO2激光放大器后的增益谱线特性和脉冲输出特性。模拟结果表明:在气压为5 bar、13C和18O原子占比均为50%的条件下,10.591 μm附近的增益谱调制度为19.65%,R支较P支增益谱调制度降低了约40%,较好地抑制了次级脉冲输出。在气压为10 bar的条件下,对脉宽为0.3 ps、能量为0.01 J的种子光进行模拟放大,结果显示:在9 μm波段,采用12C和13C的6种CO2同位素放大的激光脉宽相比采用12C的3种CO2同位素放大的激光脉宽压缩了28.14%,拖尾能量占比下降了46.37%;在10 μm波段,采用12C和13C的6种CO2同位素放大的激光脉宽相比采用13C的3种CO2同位素放大的激光脉宽压缩了23.26%,拖尾能量占比下降了40.06%。
激光光学 CO2激光放大器 CO2同位素 增益谱平滑 皮秒脉冲 中国激光
2023, 50(11): 1101017
红外与激光工程
2021, 50(4): 20200083
红外与激光工程
2020, 49(10): 20190525
红外与激光工程
2020, 49(9): 20190551
大族激光科技产业集团股份有限公司, 深圳 518000
为了得到9.3μm的激光输出, 采用比较5种CO2同位素气体小信号增益系数的方法, 进行了理论分析。选择同位素气体12C18O2作为射频激励板条波导CO2激光器的工作介质, 进行了实验验证, 得到了9.3μm的激光输出; 并对激光器的工作气压进行优化, 在10.00kPa的工作气压下, 得到了最大96W的功率输出。结果表明, 12C18O2的中心波长在9.3μm附近, 且可得到高功率的激光输出。该研究有利于9.3μm CO2激光器的国产化, 以及提高核心部件的国产化率。
激光器 CO2激光器 CO2同位素气体 9.3μm波长 射频激励 板条波导 lasers CO2 laser CO2 isotope gas 9.3μm wavelength radio frequency excitation slab waveguide