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高功率高重复率TEA CO2激光器研究

谭荣清  
【摘要】: 高功率高重复率TEA CO_2激光器是一种有着良好应用前景的激 光器件。本文中的全部研究工作,都是围绕着高功率高重复率高光束 质量TEA CO_2激光而展开的。在综述了CO_2激光器,尤其是高重复 率TEA CO_2激光器的发展之后,论文系统地研究了高功率高重复率 TEA CO_2激光器的结构、组成与工作特性。结合激光的工程应用,重 点讨论了激光器脉冲重复率和输出光束空间分布的相关问题。在对提 高激光脉冲重复率的制约因素进行分析的基础上,设计并实现了一种 新的激励方式—顺序放电的激励方式,在保持多组件激光器组件结构 不变的条件下,使输出光脉冲的重复率和平均输出功率成倍增加。通 过实验测量了TEA CO_2激光器输出光束的空间分布,得到了M~2因子 等于1.1的高质量输出光束。研究了TEA CO_2激光器输出的“平顶型” 光束的成因,通过实验测量证实:在TEA CO_2激光器中,由于较高 增益的激光介质中存在着强烈的饱和效应,使得输出光束分布被展宽 和均匀化,激光器中经常出现的“平顶型”的输出光能量分布,是由 于激光器中存在的强烈的饱和效应而引起的。分别用实验测量和理论 计算的方法研究了TEA CO_2激光器输出光束的传输,测量与计算结 果较好地符合。本论文的研究工作,对我国高功率高重复率TEA CO_2 激光的发展,将起到一定的推动作用。


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