西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安 710024
基于Al2O3陶瓷、BN陶瓷和聚四氟乙烯三种基底建立了分段表面放电光泵浦源,对比研究了这三种表面放电光泵浦源的电学特性、辐射特性和烧蚀特性.利用放电波形计算了表面放电光泵浦源的等效电感、等效电阻和沉积效率,应用光谱法比较了它们的紫外辐射强度,并采用平均线烧蚀率评估了三种泵浦源的耐烧蚀性能.通过比较研究发现,在充电电压为13.5~26.8 kV、间隙长度为8 cm、放电室内混合气体气压为100 kPa条件下,三种泵浦源中 Al2O3陶瓷表面放电光泵浦源的沉积效率最高,大于82%;辐射光谱具有紫外增强效应,紫外辐射最强;平均线烧蚀率最小(小于0.15 μm/shot),耐烧蚀性能最好.研究结果表明采用Al2O3陶瓷表面放电光泵浦源作为大功率重频XeF蓝绿激光器的泵浦源,可提高XeF蓝绿激光器的寿命.
XeF蓝绿激光 光泵浦源 表面放电 紫外辐射 沉积效率 平均线烧蚀率 XeF blue-green laser optical pumping source surface discharge UV radiation deposition efficiency average line ablation rate 强激光与粒子束
2015, 27(8): 081010
西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
针对自发拉曼散射技术应用于实际燃烧场参数测量时面临的主要技术难题，采用XeF(C-A)激光作为激励光源，开展了自发拉曼散射技术实验研究。通过分析拉曼散射过程对光源参数的要求，优化了XeF(C-A)激光器部分参数，建立了自发拉曼散射诊断系统，实现了气体介质主要组分浓度在线测量，对比了XeF(C-A)激光与主流激光作为拉曼散射光源的优缺点。结果表明：与现有主流光源相比，具有脉冲能量大、微秒级脉宽，位于可见光波段等特点的放电抽运XeF(C-A)激光非常适合用作自发拉曼散射激励光源。
光谱学 自发拉曼散射 XeF(C-A)激光 能量 脉宽 波长 拉曼光谱 光学学报
2014, 34(11): 1114001
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室， 西安 710024
利用表面放电光泵浦技术，研制了重频XeF(C-A)激光器，运行频率达到10 Hz。研究了运行频率、气体流量对激光输出能量稳定性的影响，分析了影响输出稳定性的主要因素,实验结果表明，提高气流量可有效改善重频输出能量的稳定性。同时，还给出了优化实验条件下不同运行频率连续20个脉冲较为理想的输出结果。运行频率分别为1，2，5 Hz时，输出能量稳定性较好，输出能量大于4.0 J；气流量大于53 L/s时，10 Hz重频运行的输出稳定性已显著提高，平均输出能量也达到1.8 J
XeF(C-A)激光 重复频率 光泵浦 蓝绿激光 XeF(C-A) laser repetitive rate optical pumping blue-green laser
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安 710024
利用表面放电光泵浦XeF(C-A)蓝绿激光器开展了激光线宽压缩技术研究, 分别采用谐振腔腔镜谱带重叠法和光栅谐振腔法实现了线宽小于10 nm的窄线宽激光输出。采用谐振腔腔镜谱带重叠法, 激光输出线宽约7 nm,采用光栅谐振腔法可以将激光线宽压缩到约1 nm, 并实现XeF(C-A)激光的可调谐输出, 调谐范围为470～495 nm。
XeF(C-A)激光 线宽压缩 可调谐 谐振腔 XeF(C-A) laser spectral narrowing tubable resonator 强激光与粒子束
2010, 22(11): 2588
为了对比研究XeF(C-A)激光和YAG倍频激光对可见光面阵CCD的软破坏效应，分别建立了XeF(C-A)激光和YAG倍频激光对可见光面阵CCD辐照效应实验研究平台和CCD图像同步采集系统，在此基础上开展了上述两种激光对CCD的辐照效应实验，获得了CCD出现局部饱和、全饱和、串音以及全屏饱和时的激光能量密度阈值和CCD图像，并对实验数据进行了总结分析，采用激光能量密度阈值法和饱和面积法对CCD图像进行了分析处理。结果表明，两种激光对SONY SUPER HAD型CCD具有相同的软破坏效应。
激光技术 XeF(C-A)激光 YAG倍频激光 可见光面阵CCD 软破坏 laser technique XeF(C-A)laser YAG frequency-doubled laser array visible CCD soft damage
研制了十焦耳级重复频率光抽运XeF(C-A)激光器装置,该装置主要由激光器单元和XeF2供气单元两部分构成。激光器气室长167 cm,高20 cm,宽13 cm,输出口径5 cm×5 cm。抽运方式为双向光抽运,激光谐振腔采用平凹腔,腔长210 cm,输出耦合10%。XeF2供气单元可向激光器提供XeF2浓度为(0.6～1.2)×1017 cm-3的激光混合气体。完成了一系列重复频率激光实验,激光器已实现0.2～1 Hz的重复频率运行,首脉冲最大能量已达到18.7 J,激光脉宽约1 μs,总转换效率达到2.5‰。
激光技术 XeF(C-A)激光 光抽运 光解离
阐述了焦耳量级XeF(C-A)激光器的总体设计及抽运源辐射能力的测试方法,分析了XeF(C-A)激光特性参量与XeF2初始浓度、输出透过率以及气体成分之间的关系。抽运源采用紧凑型结构,有效地减小了放电回路面积,使回路电感降低到330 nH,从而使放电沉积效率达到74％,抽运源平均沉积功率密度达到12 MW/cm。利用分幅相机拍摄了XeF2光解离波并对抽运源辐射能力进行了诊断,抽运源辐射在140～170 nm波段的光子出射通量达到5×1023 s-1·cm-2,辐射亮度温度高于25 kK。激光器有效激活长度80 cm,采用平凹谐振腔,激光器获得了稳定的焦耳级能量输出,最大输出能量2.5J,总转换效率0.1％,激光脉宽约为700 ns。
激光技术 XeF(C-A)激光 光抽运 光解离
讨论了双向光泵浦XeF(C-A)激光技术,给出了双向泵浦情况下的XeF2光解离波图像.在双向泵浦条件下XeF(C-A)激光输出能量提高了近3倍,最大输出达到3.3J,激光脉宽增加到1100ns.激光输出特性受XeF2初始浓度的显著影响,激光形成时间随XeF2初始浓度增大而加长,激光脉宽先增大后减小,激光近场光斑呈现出不同的形状,由方形变化为"X"形状.
双向光泵浦 XeF(C-A)激光 输出特性 光解离 Two-direction optical pump XeF（C-A） laser Output property Photodissociation 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1765
综述了XeF(C-A)激光的产生原理,表面放电光泵浦源的结构,激光器装置, XeF(C-A)激光实验研究以及XeF(C-A)激光理论模拟;介绍了XeF2浓度的监测,以及表面放电光泵浦源技术研究的最新进展.
XeF(C-A)激光 表面放电 光泵浦 解离波 辐射亮度温度 数值模拟 XeF（C A） laser optically pumped surface discharge
阐述了分段表面放电光抽运XeF(C-A)激光器的设计和实验技术。分段表面放电辐射源在140nm～170nm辐射区域亮度温度Tb≈15×103K,用该辐射源作抽运源离解XeF2获得了XeF(C-A)蓝绿(470nm～495nm)激光输出,激光脉宽为340ns、光谱宽度为15nm。
分段表面放电 光抽运 XeF(C-A)激光
