为了确保窄脉宽XeCl准分子激光系统获得高峰值功率紫外激光脉冲，实验研究了紧凑型四向电子束泵浦XeCl准分子激光器的输出特性。通过调节激光腔室气体介质的总气压和气体摩尔比、激光器的充电电压、二极管阳极钛箔厚度等参数，发现了激光能量随以上条件的变化规律，分析得到了激光器运行的最佳条件。在最佳条件下XeCl准分子激光器的脉冲能量大于100 J、脉宽约200 ns，电光效率约为5.81‰。另外，通过改变激光器内部Marx发生器的开关气压，研究了紧凑型电子束泵浦XeCl准分子激光器输出激光脉冲的延迟抖动特性，发现激光脉冲的延迟抖动可优于20 ns。研究结果表明: 紧凑型电子束泵浦XeCl准分子激光器可实现脉冲抖动小于20 ns、103 J的高能紫外激光输出，可满足窄脉宽XeCl准分子激光系统运行的需要。

在直接驱动激光聚变中，变焦辐照可使得激光焦斑随聚变靶丸缩小，可增大激光与靶的能量耦合效率。基于像传递技术并利用电光削波开关中的检偏棱镜同时实现光脉冲的分束与波形分割，这种方式可充分利用脉冲激光能量，可有多种光束分割形式，并具备脉冲整形的能力。在实验室实现了XeCl准分子激光3台阶变焦辐照，以条纹相机记录了焦斑变化过程。实验结果表明，电光削波开关中电光晶体驱动电压的前沿陡度直接影响到变焦台阶之间的边界陡度。

为了获得高能紫外激光输出,开展了电子束泵浦XeCl准分子激光技术研究。详细介绍了四向电子束泵浦准分子激光装置的工作原理和结构特征,简述Marx发生器的放电电压、放电电流,激光气室中的沉积能量,激光脉冲能量、脉宽等参数的测量方法; 研究了电子束泵浦XeCl准分子激光输出特性,得到了激光脉冲能量随激光气室内混合气体气压变化的规律,当激光器的充电电压为81 kV时,获得了能量100 J、脉宽200 ns的XeCl准分子激光输出,其本征效率约为3.2%。并且开展了XeCl准分子激光辐照涂层材料力学特性研究,采用微型红外通光冲量探头测量不同条件下激光辐照涂层材料的冲量耦合系数,在常压空气环境中的冲量耦合系数约为8.32×10-5 N·W-1。

介绍了利用XeCl准分子激光器作为光源, 测量酒精喷灯火焰中OH自由基浓度的实验方法与结果分析。 以XeCl准分子激光器作为光源, 采用Herriott结构多次反射池扩展光程至2 560 m, 利用酒精喷灯作为OH自由基发生器, 使用光谱分辨率为3.3 pm的高分辨中阶梯光栅光谱仪作为光谱采集系统。 详细描述了应用不包含etaloning结构的XeCl准分子激光器作为光源的原因, 如何去除XeCl准分子激光器反应腔腔体中的水汽干扰等。 选取308.145～308.175 nm波段范围对OH自由基浓度进行了反演, 并与利用氙灯作为光源测量酒精喷灯中OH自由基浓度的结果进行了对比。

XeCl准分子激光器激励电路性能对激光器的输出特性有着很大的影响,为了提升激光器的输出特性,我实验室自制的XeCl准分子激光器创新性地采用了火花开关控制电路,对瞬时大电流进行控制,取得了满意的效果.从激光器电路部分的设计入手,研究了XeCl准分子激光器的电路结构,确定了激光器的电路参数.针对激光器在实验过程中出现的问题,采用了过流保护、光耦合器隔离、电磁屏蔽等措施,优化了激光器的性能.实测数据表明采用的设计及改进措施使激光器激励电路工作稳定,激光器输出达到设计要求.为提高XeCl准分子激光器的输出特性提供了参考.

以薄膜沉积、外延生长及后续的光刻、激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的,研究了XeCl动力学模型及辉光实现.采用辉光脉冲放电方法,实现了激光输出,根据动力学方程、XeCl激光四能级模型,计算了XeCl反应速率及密度.结果表明,辉光放电稳定,激光脉宽短,功率高,辉光放电体积大,激光脉宽18ns,单脉冲能量450mJ,矩形光斑2cm×1cm,束散角3mrad.动力学分析和系统模型成立,激光对靶材溅射获得了等离子羽辉.

研究了一种由表面镀铝的磷青铜作为反射面的矩形型波导传输紫外光束的性能。实验结果表明,这种波导能够有效地传输308nm紫外光束,传输率可达72%/m。充入氦气能有效地提高紫外光束的传输率。并对于不同弯曲程度对波导损耗的影响以及如何提高波导传输率,降低弯曲损耗进行了分析。

本文对激光激励的一种新技术—磁约束放电激励技术在XeCl准分子激光器中的应用进行了实验研究。并分析比较了以Ar或He为缓冲气体时磁约束放电激励对XeCl准分子激光输出的影响。

设计了308 nm XeCl准分子激光对高分子材料的表面处理系统,初步探讨了紫外激光处理高分子材料表面的物理和化学过程,用本实验装置对聚四氟乙烯材料进行表面处理,改进了材料的粘着性,测定了材料与水的浸润角和激光能量及激光点数的关系曲线。

报道了直接泵浦法和经光栅泵浦法激励的受激布里渊散射的时间特性并比较了两种泵浦方法的受激布里渊镜反射率。