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本文简要介绍了锶蒸气激光的发展历史进程、相关应用以及研究的意义和目的。分析了高重复率脉冲放电锶蒸气激光中的主要动力学过程和激光机制,给出了有关激光能级、电子密度和温度以及腔内光子数密度等微观参量的变化方程。
为了解决锶蒸气激光器中激光管运转寿命较短的问题,用卤化锶替代金属锶作为锶蒸气激光的工作介质,在缓冲气体缓慢流动方式下,通过高频脉冲放电在卤化锶激光器中获得多组激光谱线,实验研究了激光输出功率随电源电压、脉冲重复频率和缓冲气体压强的变化关系,得到了一组较匹配的工作参量,实现了瓦级功率的He-SrCl2多谱线激光的稳定输出,有效延长了激光管的工作寿命。测量分析了He-SrCl2多谱线激光脉冲和激励电流脉冲在不同激光功率时的时间行为,对光电脉冲特性随激光功率变化的现象给出合理解释。
放电管径向温度场分布对各种粒子分布有着重要影响,而这也直接影响着激光的输出情况。从解伯松方程着手,根据边界和连续条件得到了放电管内的径向温度场分布,给出了放电管内径向温度场随各种工作参量的变化关系,同时比较了不同结构放电管的径向温度场分布情况,证实了隔环结构能够获得较为均匀的温度径向分布,对放电稳定性以及激光光斑质量有好的效果。分析对比了多种放电激励电路的放电过程和特点,结合实验放电条件和动态阻抗参量,模拟分析了电路参量对Blumlein电路放电过程的影响,明确了有关电容和回路的放电过程,得到了比较匹配的电路参量,为电路的优化设计提供了参考。