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激光器与激光光学
缓冲气体对循环流动铯蒸汽激光器气体温度分布和输出特性的影响
万浩华
1,2
何洋
1
季艳慧
1,2
陈飞
1
作者单位
摘要
1
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室,吉林 长春 130033
2
中国科学院大学,北京 100049
为研究缓冲气体对循环流动半导体泵浦碱金属蒸汽激光器(DPAL)气体温度三维分布和输出性能的影响,将光束传播方程引入循环流动DPAL理论模型,仿真分析了高功率泵浦情况下缓冲气体配比和压强对端面泵浦横向流动铯蒸汽激光器(Cs-DPAL)输出性能的影响,获得了蒸汽池内工作气体温度的三维分布和对应的输出功率。结果表明,使用纯烷烃作为缓冲气体时,相比于CH
4
,相同压强的C
2
H
6
对应的蒸汽池内温度更低,激光输出功率更高;使用烷烃气体和惰性气体的混合物作为缓冲气体时,若烷烃的压强较低,加入适量的He或Ar可降低蒸汽池内温度并提升激光输出功率。
碱金属蒸汽激光器
气体循环流动
高功率激光器
DPAL
flowing-gas circulation
high power laser
PDF全文
Full Text
红外与激光工程
2022, 51(10): 20211105
先进激光器技术
高功率循环流动型半导体泵浦碱金属蒸汽激光器研究进展(特邀)
季艳慧
1
何洋
2
万浩华
1
孙俊杰
2
陈飞
2
作者单位
摘要
1
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室 吉林 长春 130033;中国科学院大学,北京 100049
2
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室 吉林 长春 130033
半导体泵浦碱金属蒸汽激光器(DPAL)兼具半导体激光器和气体激光器的技术特点,具有量子效率高、受激发射截面大、折射率扰动较小和热管理便捷等优势,可实现高效率、高功率和高光束质量近红外激光输出,在工业制造、**、医疗和科研等领域具有重要的应用价值。对于封闭静止型DPAL,在高功率泵浦情况下,蒸汽池内工作气体温度升高,热效应严重,造成DPAL性能下降。而循环流动型DPAL利用气体流动带走废热,可显著缓解工作气体的热效应,从而实现高功率激光输出。目前,循环流动型DPAL已成为实现高功率激光输出的主要技术路线,引发了越来越多的关注和研究。文中将介绍循环流动型DPAL的基本原理,概述其国内外发展现状,分析其高功率运转情况下的主要问题和解决途径,并对循环流动型DPAL的发展趋势进行展望。
半导体泵浦碱金属蒸汽激光器
气体循环流动
高功率激光器
DPAL
flowing-gas circulation
high power laser
PDF全文
Full Text
红外与激光工程
2020, 49(12): 20201080
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