为获得氮稀释剂燃烧驱动连续波DF激光器输出光谱特性, 利用傅里叶红外光谱仪对Z型折叠非稳定光学谐振腔DF激光器的外传输光路高反射镜散射激光进行了光谱分析.结果表明: 采用N2稀释剂的DF激光输出谱线向长波偏移, 有效输出波长大于4.0 μm的3P10～3P13谱线, 且各振动能级跃迁谱线为更高转动量子数跃迁谱线.各支谱线存在谱带间和谱带内竞争, 且在一定程度上体现级联效应.改变燃烧室反应氧化剂过量系数, 能够在一定程度上调节DF激光输出谱线分布.过量的副燃料主要为满足气动性能需求, 在合适范围内变化的副燃料比对输出谱线及分布影响较小.研究结果可为燃烧驱动连续波DF激光技术研究及应用提供参考.

提出使用低温吸附泵代替传统的机械真空泵和洗消装置的设想，以大幅降低电激励连续波HF/DF化学激光器的体积和重量。针对该技术需将常用的氦稀释剂替换为氮稀释剂从而引起激光器效率大幅下降的问题，对超音速阵列喷管激光器进行了研究。为提高氮稀释剂激光器效率，研制了周期4 mm间隔排列的狭缝-列孔超音速阵列喷管，以代替传统的单通道燃料流横向注入增益发生器。以HF激光为例的实验表明：前者在放电管电极间距仅为后者一半的条件下，单管激励出的光功率由25 W提高到90 W，电光转换效率由0.8%提升到5.9%，燃料利用效率提高近4倍，从仅为氦稀释剂运转情形的一半变为略高于氦稀释剂情形。这些结果表明，通过专门研制的超音速阵列喷管大幅提高了氮稀释电激励连续波HF/DF激光器的效率。