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大能量可调谐TEA CO_2激光研究

谭荣清  程永强  陈静  柯常军  安然  张阔海  万重怡  刘世明  郑义军  石海霞  王东蕾  吴谨  
【摘要】:大能量可调谐横向激励大气压二氧化碳(TEA CO2)激光器在远程激光吸收雷达、激光化学、激光加工、光泵远红外研究以及激光推进研究等领域有良好的应用前景。采用光栅选线、一级衍射输出的方案,研制了一台大能量可调谐TEA CO2激光器。在00°1—10°0和00°1-02°0谱带, 如图1所示,共获得85条谱线输出。包括10P(4)- 10P(36)共17条谱线,10R(4)-10R(50)共24条谱线,9P(4)-9P(44)共21条谱线以及9R(4)-9R(48) 共23条谱线。其中脉冲能量10J以上的有18条谱线。10P(20)、10R(20)、9P(20)、9R(20)线的脉冲能量分别为10.6J、10.5J、10.3J、10.1J,彼此比较接近。为了实现快速调谐,本文中提出采用直驱交流伺服电机驱动光栅高速转动和精确定位的方案,为了进一步提高调谐速度还同时采用了同步定位触发的新方案,通过实验验证了上述方案的可行性,实现了TEACO2激光快调谐输出,调谐时间为20ms 至60ms。论文中还同时通过实验研究了上述激光器的输出能量稳定性、输出同一谱线光束指向稳定性、输出不同谱线光束指向一致性、输出光束远场发散角稳定性等重要参数。

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