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化學(xué)激光器工作方式

發(fā)布時(shí)間:2020-03-23瀏覽次數(shù):1196返回列表

化學(xué)激光器工作方式
化學(xué)激光器是另一類特殊的氣體激光器,其泵浦源為化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。這類激光器大部分以分子躍遷方式工作,典型波長(zhǎng)范圍為近紅外到中紅外譜區(qū)。主要的有氟化氫(HF)和氟化氘(DF)兩種裝置。前者可以在2.6~3.3微米之間輸出15條以上的譜線;后者則約有25條譜線處于3.5~4.2微米之間。這兩種器件目前均可實(shí)現(xiàn)數(shù)兆瓦的輸出。其他化學(xué)分子激光器包括波長(zhǎng)為4.0~4.7微米的溴化氫(HBr)激光器,波長(zhǎng)4.9~5.8微米的一氧化碳(CO)激光器等。迄今已知的利用電子躍遷的化學(xué)激光器是氧碘激光器,它具有高達(dá)40%的能量轉(zhuǎn)換效率,而其1.3微米的輸出波長(zhǎng)則很容易在大氣中或光纖中傳輸。 
化學(xué)激光器有脈沖和連續(xù)兩種工作方式。脈沖裝置先于1965年發(fā)明,連續(xù)器件則于4年后問世。其中氟化氫和氟化氘激光器由于可以獲得非常高的連續(xù)功率輸出,其潛在軍事應(yīng)用很快引起人們的興趣。在“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃的推動(dòng)下,于80年代中期以3.8微米波長(zhǎng)、2.2兆瓦功率的氟化氘激光器為基礎(chǔ),研制出“中紅外化學(xué)激光裝置”,在戰(zhàn)略防御倡議局1988年提交國(guó)會(huì)的報(bào)告中,稱其為當(dāng)時(shí)“自由能量大的高能激光系統(tǒng)”。而氧碘激光器則在材料加工中得到應(yīng)用,并可望用于受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)。化學(xué)激光器近的發(fā)展方向包括以數(shù)十兆瓦為目標(biāo)進(jìn)一步增加連續(xù)器件的輸出功率;努力提高氟化氫激光的光束質(zhì)量和亮度;并探索由氟化氫激光器獲得1.3微米左右短波長(zhǎng)輸出的可能性。
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