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环形腔气体(He-Ne)激光器加速寿命试验研究

边婷  
【摘要】: 为了获得环形腔气体(He-Ne)激光器寿命分布规律与寿命试验方法,验证是否在不同加速电流下均满足已有的直管激光器得到的寿命分布率,同时也能更快更准地估计环形激光器的寿命,本文采用恒定应力加速寿命试验方法对同工艺、同型号的15只环形激光器进行试验。 根据已有研究结果,环形激光器的工作寿命服从威布尔分布,加速方程符合逆幂律方程。选取10mA、8mA、5mA三组电流水平作为加速应力,每隔20s对环形激光器的输出功率、腔压降、电流值进行采集,并对试验数据进行了分析。 试验结果表明:腔内氦氖气体总气压的减小,会使得激光器工作一段时间后的最佳工作电流变大。激光器毛细管内的气体温度影响激光器的输出功率。环形激光器输出功率的方差很小,因此在确定环形激光器加速寿命试验失效标准时,只需考虑输出功率值,而无需考虑输出功率的稳定性。同时,在0.5-10mA电流应力下,环形激光器一直工作在正常辉光放电区,即在大电流下其放电方式并未改变,未产生新的失效因子。 另外,每组环形激光器的输出功率和腔压降呈现出相同的变化规律:输出功率在迅速下降之前都会出现短暂的凸起,在相同时间位置处,管压降也会有短暂的凸起,随后激光器的品质迅速下降。该结果为今后进一步研究和改善激光陀螺的特性提供了依据。


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