中、远红外双波段激光器的性能优化 被引量：5

1

作者 袁圣付 罗威 +1 位作者 钟炜 孙旭 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期404-407,共4页

对两根放电管驱动的中、远红外双波段（3～5 μm＆8～ 12 μm）激光器的输出镜透过率、输出窗口等器件与参数进行了优化,试验获得了25.5 W的中、远红外双波段激光输出,两个单波段的输出功率均大于10 W,中红外波段DF激光为TEM00模,远红... 对两根放电管驱动的中、远红外双波段（3～5 μm＆8～ 12 μm）激光器的输出镜透过率、输出窗口等器件与参数进行了优化,试验获得了25.5 W的中、远红外双波段激光输出,两个单波段的输出功率均大于10 W,中红外波段DF激光为TEM00模,远红外波段CO2激光为TEM20模.利用φ8 mm光阑对双波段激光器的横模进行了选择,试验获得了15.4 W的TEM00基横模双波段激光输出.为红外双/多波段探测器阵列及相关系统的应用研究提供了激光光源. 展开更多

关键词 中红外和远红外 DF&CO2双波段激光器 红外探测器阵列 激光束横模

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HYLTE与TRIP喷管在大功率氟化氘激光器中的应用对比分析 被引量：3

2

作者 袁圣付 刘文广 +2 位作者 华卫红 闫宝珠 刘泽金 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期100-106,共7页

简述了燃烧驱动大功率连续波DF化学激光器的发展现状。比较了HYLTE与TRIP两种喷管的结构参数,总结了两种喷管的性能差异。采用数值模拟手段,参考相关试验数据,计算了典型增益分布对应的共焦非稳腔输出光束模式。从大功率DF激光器研制存... 简述了燃烧驱动大功率连续波DF化学激光器的发展现状。比较了HYLTE与TRIP两种喷管的结构参数,总结了两种喷管的性能差异。采用数值模拟手段,参考相关试验数据,计算了典型增益分布对应的共焦非稳腔输出光束模式。从大功率DF激光器研制存在的光斑均匀性和腔镜负载两个难题的角度,结合喷管制造工艺要求,认为HYLTE喷管较TRIP喷管更适用于大功率DF激光器。 展开更多

关键词 HYLTE喷管 TRIP喷管 大功率DF激光器

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含非线性介质Fabry-Perot腔混沌研究

3

作者 袁圣付 姜宗福 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期113-116,共4页

根据混沌动力学的基本理论 ,计算了含非线性介质Fabry Perot腔动力学方程在其参数下的Lya punov指数分布图。利用Lyapunov指数和动力学特性的对应关系 ,分析出非线性Fabry Perot腔在各种参数下的动力学特性。

关键词 非线性Fabry-Perot腔 LYAPUNOV指数 混沌

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DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量系数 被引量：6

4

作者 施建华 袁圣付 +2 位作者 华卫红 姜宗福 王红岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期639-642,共4页

　对DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量进行了数值和理论计算,得出入口滞止压力在0.01～0.4MPa之间、喉道半高度在0.1～0.9mm之间的喷管的氘气,氢气和氦气质量流量系数,总结出质量流量系数随入口滞止压力和喉道高度的变化规律,... 　对DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量进行了数值和理论计算,得出入口滞止压力在0.01～0.4MPa之间、喉道半高度在0.1～0.9mm之间的喷管的氘气,氢气和氦气质量流量系数,总结出质量流量系数随入口滞止压力和喉道高度的变化规律,并给出拟合公式,为副喷管的设计提供依据。 展开更多

关键词 DF/HF化学激光器 HYLTE喷管 副喷管 质量流量系数 设计 数值计算 高超音速低温喷管

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电激励连续波HF/DF选线化学激光器光轴的选择 被引量：10

5

作者 王红岩 袁圣付 +1 位作者 李强 姜宗福 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1257-1260,共4页

在一单放电管电激励连续波HF/DF化学激光器平台上,利用一级振荡、一级输出的光栅选线色散腔结构,分别在H2喷注孔平面下游0.5 mm和2.0 mm两个位置处测试了此激光器的选线性能。谱线指认的结果证实,即使在mm级的流场方向增益长度范围内,... 在一单放电管电激励连续波HF/DF化学激光器平台上,利用一级振荡、一级输出的光栅选线色散腔结构,分别在H2喷注孔平面下游0.5 mm和2.0 mm两个位置处测试了此激光器的选线性能。谱线指认的结果证实,即使在mm级的流场方向增益长度范围内,选线激光器要获得宽的谱线覆盖范围并优化各支谱线的功率谱分布,光轴到氢气喷注孔平面的距离是一个重要的调节参量,随着此距离的增大,高振动态之间的跃迁越来越弱,而低振动态之间的跃迁则越来越强。 展开更多

关键词 电激励 连续波 化学激光 选线

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直排型DF/HF化学激光器气流通道模型实验研究 被引量：6

6

作者 闫宝珠 袁圣付 +1 位作者 陆启生 李兰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期563-567,共5页

为了探寻直排型连续波DF/HF化学激光器的起动特性,建立了一套化学激光器气流通道单喷管小型模型实验装置,通过选用不同的气体(冷气流)作为工作介质和不同的扩压器进行实验,分别研究了工作介质的气动参量对模型起动特性和扩压器喉道最小... 为了探寻直排型连续波DF/HF化学激光器的起动特性,建立了一套化学激光器气流通道单喷管小型模型实验装置,通过选用不同的气体(冷气流)作为工作介质和不同的扩压器进行实验,分别研究了工作介质的气动参量对模型起动特性和扩压器喉道最小面积的影响,并与1维定常流理论的计算结果作了比较。最后分析了基区对模型起动特性的影响,比较了两种类型基区的差异。实验结果表明:对于直排型连续波DF/HF化学激光器,采用大比热容比、小相对分子质量的介质作为引射气流,喷管出口和基区之间带有一个向内的圆角,对提高DDCL整体性能是有利的。 展开更多

关键词 化学激光 气动光学 压力恢复 气动参量 扩压器喉道 基区 起动特性

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电激励红外多波段化学激光器中稀释剂注入方式对激光输出的影响 被引量：8

7

作者 王红岩 袁圣付 +1 位作者 张鹏 姜宗福 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期339-342,共4页

以DF为例,在一台单放电管电激励红外多波段激光器上测试了两种稀释剂注入方式下激光器的输出特性。激光器输出功率、模式分布、光谱分布的测量结果表明,在常规注氦方式下,在放电管末端引入一路氦气可以增加功率输出,拉长顺流增益区长度... 以DF为例,在一台单放电管电激励红外多波段激光器上测试了两种稀释剂注入方式下激光器的输出特性。激光器输出功率、模式分布、光谱分布的测量结果表明,在常规注氦方式下,在放电管末端引入一路氦气可以增加功率输出,拉长顺流增益区长度,加强高振动能级间的跃迁。经分析原因可能在于F原子壁面复合损失的减少、增益区流速的增加以及去激活效应的减弱。 展开更多

关键词 红外 多波段 化学激光 稀释剂注入方式

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DF/HF化学激光器高振动态基频谱线机理分析 被引量：4

8

作者 罗威 袁圣付 +1 位作者 邹前进 陆启生 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期239-242,264,共5页

在采用冷泵浦反应体系的DF/HF化学激光器中多次观察到了DF分子4-3振动能级跃迁的谱线以及HF分子3-2振动能级跃迁的谱线.给出了几幅典型的光谱图,并理论计算了高振动态基频谱线的增益曲线.实验和理论分析显示,上述高振动态基频谱线并非... 在采用冷泵浦反应体系的DF/HF化学激光器中多次观察到了DF分子4-3振动能级跃迁的谱线以及HF分子3-2振动能级跃迁的谱线.给出了几幅典型的光谱图,并理论计算了高振动态基频谱线的增益曲线.实验和理论分析显示,上述高振动态基频谱线并非直接产生于冷泵浦反应,F原子复合和热泵浦反应起到了重要作用.最后讨论了热泵浦反应和链泵浦反应对采用冷泵浦反应DF/HF激光器输出光谱、增益及增益区长度的影响. 展开更多

关键词 化学激光器 光谱分析 冷泵浦反应 热泵浦反应 链泵浦反应

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化学激光器用文氏咀的临界背压比 被引量：5

9

作者 闫宝珠 袁圣付 +1 位作者 王志刚 陆启生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1619-1622,共4页

建立了一套文氏咀临界背压比的测量系统,分别以氮气、氩气和氧气为工作介质,对两种加工工艺、不同规格文氏咀的临界背压比进行了测量,得到了各文氏咀对应不同工作介质的临界背压比,讨论了实验系统中第一个文氏咀的作用和温度对测量结果... 建立了一套文氏咀临界背压比的测量系统,分别以氮气、氩气和氧气为工作介质,对两种加工工艺、不同规格文氏咀的临界背压比进行了测量,得到了各文氏咀对应不同工作介质的临界背压比,讨论了实验系统中第一个文氏咀的作用和温度对测量结果的影响。实验结果表明:设计合理、工艺合适的Laval喷管,临界背压比明显高于临界压力比,而且,比热容比越小,表面粗糙度等级越高,喉道直径越大,对应的临界背压比越大。 展开更多

关键词 化学激光器 文氏咀 临界背压比 流量控制

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烟火泵浦钕玻璃激光器出光实验研究 被引量：5

10

作者 肖楠 姜宗福 +1 位作者 袁圣付 华卫红 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期17-20,共4页

烟火泵浦是激光器小型化、便携化的一种解决方法。研制了一种用于钕玻璃激光器泵浦源的化学试剂,其主要成分为金属粉和碱金属含氧酸盐。设计了烟火泵浦钕玻璃激光器实验装置,激光器采用平-凹腔结构、紧包型侧面泵浦,输出镜反射率98%,钕... 烟火泵浦是激光器小型化、便携化的一种解决方法。研制了一种用于钕玻璃激光器泵浦源的化学试剂,其主要成分为金属粉和碱金属含氧酸盐。设计了烟火泵浦钕玻璃激光器实验装置,激光器采用平-凹腔结构、紧包型侧面泵浦,输出镜反射率98%,钕玻璃棒尺寸8 mm×100 mm。采用A,B两种配方的泵浦源进行出光实验,A配方得到了波长为1053 nm能量为29 mJ的激光,B配方没有出光。分别计算了两种泵浦源的阈值辐射强度,并与测量得到的药剂辐射强度平均值比较。A配方所提供的辐射强度2.68×104W.sr-1,大于阈值2.37×104W.sr-1;B配方小于阈值,未能出光。这与实验结果吻合,证明烟火泵浦方法可行。 展开更多

关键词 固体激光器 烟火泵浦 钕玻璃 激光出光

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直排型DF/HF化学激光器扩压器喉道最佳长度实验研究(英文) 被引量：5

11

作者 闫宝珠 袁圣付 陆启生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期331-334,共4页

为了研究扩压器喉道长度对直排型连续波DF/HF化学激光器起动特性的影响,建立了一套化学激光器气流通道双喷管小型实验模型。在无二次流的条件下,通过选用喉道长度不同的扩压器进行实验,分别得到对应的起动压力和工作压力,并将起动压力... 为了研究扩压器喉道长度对直排型连续波DF/HF化学激光器起动特性的影响,建立了一套化学激光器气流通道双喷管小型实验模型。在无二次流的条件下,通过选用喉道长度不同的扩压器进行实验,分别得到对应的起动压力和工作压力,并将起动压力和工作压力的大小作为评价扩压器喉道长度优劣的依据。实验数据显示,对于该特定结构的直排型DF/HF激光器气流通道双喷管实验模型,扩压器喉道最佳长度为等效直径的17倍。 展开更多

关键词 化学激光 压力恢复 扩压器喉道 起动压力 工作压力 等效直径 超声速引射器

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HYLTE喷管流场混合性能的实验和数值模拟研究 被引量：3

12

作者 施建华 姜宗福 +1 位作者 袁圣付 华卫红 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1240-1244,共5页

　用激光诱导碘荧光的方法对高超音速低温喷管的混合性能进行了测量,并用CFD软件FLUENT模拟了喷管的流场。两种方法所得的结果吻合得较好,在所给的参数条件下,燃料穿过氧化剂流,后者先被前者压缩,然后稍有膨胀。两股气流充分混合的地方... 　用激光诱导碘荧光的方法对高超音速低温喷管的混合性能进行了测量,并用CFD软件FLUENT模拟了喷管的流场。两种方法所得的结果吻合得较好,在所给的参数条件下,燃料穿过氧化剂流,后者先被前者压缩,然后稍有膨胀。两股气流充分混合的地方距喷管出口平面10mm左右。实验与模拟的主要差别在于两股气流相遇后,实验结果中气流方向变化不大,而在模拟结果中,气流方向改变为基本上与x轴平行。 展开更多

关键词 高超音速低温(HYLTE)喷管 混合性能 激光诱导碘荧光(u1F) 荧光强度 数值模拟 摩尔分数

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中远红外双波段激光器增益介质匹配 被引量：3

13

作者 罗威 袁圣付 +1 位作者 邹前进 陆启生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3279-3282,共4页

对中远红外双波段激光器中DF和CO2两种增益介质的匹配进行了研究。根据对DF和CO2两种增益介质分布的理论分析,发现DF相比于CO2介质增益峰值位置更靠前,激活区长度更短,据此设计加工了一台双波段激光器,使CO2气体注入孔位置可调,通过D2和... 对中远红外双波段激光器中DF和CO2两种增益介质的匹配进行了研究。根据对DF和CO2两种增益介质分布的理论分析,发现DF相比于CO2介质增益峰值位置更靠前,激活区长度更短,据此设计加工了一台双波段激光器,使CO2气体注入孔位置可调,通过D2和CO2注入孔位置的差别来实现两种介质增益峰值位置的匹配。实验证明了这种设计是有效的,并确定了激光器共同光轴的最佳位置位于D2气注入孔下游3mm,CO2注入孔下游33mm处,此处双波段激光的输出功率均接近最大值。 展开更多

关键词 双波段激光器 增益介质 中红外 远红外 DF CO2

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用LIIF法测量DF/HF化学激光器喷管混合性能的数值分析 被引量：3

14

作者 施建华 姜宗福 +1 位作者 袁圣付 华卫红 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期81-85,共5页

激光诱导碘荧光(LIIF)是一种很好的流场测量技术,为了验证该方法测量化学激光器流场混合性能的精度,模拟得到连续波DF HF化学激光器的HYLTE喷管冷流场,并计算了用氦碘混合气体作为氧化剂流、用氦气作为燃料流的HYLTE喷管的流场。通过比... 激光诱导碘荧光(LIIF)是一种很好的流场测量技术,为了验证该方法测量化学激光器流场混合性能的精度,模拟得到连续波DF HF化学激光器的HYLTE喷管冷流场,并计算了用氦碘混合气体作为氧化剂流、用氦气作为燃料流的HYLTE喷管的流场。通过比较前一流场中的氟原子和后一流场中的碘分子的摩尔百分比分布情况得知,当作为氧化剂流的氦碘混合物中碘的质量百分比在54%左右时,用LIIF法测量DF HF化学激光器喷管的混合情况具有较高的精度。 展开更多

关键词 DF/HF化学激光器 高超音速低温喷管(HYLTE) 摩尔浓度 激光诱导碘荧光(LIIF)

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电激励DF化学激光器光腔流场荧光光谱测量与分析 被引量：3

15

作者 罗威 袁圣付 +1 位作者 陆启生 闫宝珠 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期371-374,共4页

观察并记录了增大D2流量时DF激光光腔流场可见光荧光的变化现象,对光轴处的可见光荧光进行了光谱测量,使用波长为632.8 nm和543.5 nm的He-Ne激光器对光谱仪进行标定。对激光器光腔内介质成分进行了理论分析,并理论计算了DF高次泛频谱线... 观察并记录了增大D2流量时DF激光光腔流场可见光荧光的变化现象,对光轴处的可见光荧光进行了光谱测量,使用波长为632.8 nm和543.5 nm的He-Ne激光器对光谱仪进行标定。对激光器光腔内介质成分进行了理论分析,并理论计算了DF高次泛频谱线及D原子谱线,通过比对荧光的实验测量光谱与光腔内介质成分谱线,发现荧光是由F,He,D,N,DF及其它激发态介质共同形成的,对光轴处荧光的颜色构成作出了解释。 展开更多

关键词 化学激光器 荧光 光谱分析 DF激光

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扰流气对TRIP增益发生器影响的数值分析 被引量：3

16

作者 李兰 袁圣付 +1 位作者 华卫红 姜宗福 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期826-830,共5页

利用数值模拟方法对TRIP型喷管扰流气分别为纯氦气与添加氘气的光腔流场进行了数值模拟。结果显示:扰流气的注入显著增强了气流混合,光腔内静温静压有明显上升,谱线小信号增益系数峰值增大且位置向上游移动,但下游区域下降更迅速,很快... 利用数值模拟方法对TRIP型喷管扰流气分别为纯氦气与添加氘气的光腔流场进行了数值模拟。结果显示:扰流气的注入显著增强了气流混合,光腔内静温静压有明显上升,谱线小信号增益系数峰值增大且位置向上游移动,但下游区域下降更迅速,很快出现强吸收区。氘气的加入在主喷管内将产生少量反应,并未对主气流产生明显影响,相对于纯氦气注入情况,谱线小信号增益系数在上游段增长更快,峰值大小基本一致。 展开更多

关键词 化学激光器 TRIP 混合气体 数值模拟

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连续波DF化学激光器光斑上下游光谱测量 被引量：2

17

作者 邹前进 陈前荣 +2 位作者 张宇函 袁春 袁圣付 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期544-548,共5页

通过分析非稳腔DF化学激光器光腔内激光路径特性,指出非稳腔DF化学激光器输出光斑上下游光谱振荡路径不同导致输出光谱存在一定差异。试验测量了一台连续波DF化学激光器光斑上下游光谱,结果表明:非稳腔DF化学激光器光斑上下游光谱主要... 通过分析非稳腔DF化学激光器光腔内激光路径特性,指出非稳腔DF化学激光器输出光斑上下游光谱振荡路径不同导致输出光谱存在一定差异。试验测量了一台连续波DF化学激光器光斑上下游光谱,结果表明:非稳腔DF化学激光器光斑上下游光谱主要谱线成分未见显著差异;光斑上下游谱线相对强度存在一定差异;光斑上游各谱带相对强度最大值谱线转动量子数趋向于各谱带低转动量子数方向。根据实测光谱,对光斑上下游光谱所表征光腔温度和相对粒子数范围进行了估算,得到光腔上游平均温度要低于光腔下游平均温度。 展开更多

关键词 DF化学激光器 光谱测量 光斑上下游 光腔温度 相对粒子数

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射流式水冷镜换热性能及在高能化学激光器中的应用 被引量：2

18

作者 李斌 李兰 +4 位作者 焦路光 刘亮 周琼 袁圣付 刘文广 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期51-55,共5页

加工了射流式水冷铜镜模型,采用红外热像仪测量了冷却过程中镜面温度分布云图,证明了射流式水冷镜冷却的均匀性。采用热电偶较精确地测量了铜镜冷却过程中镜面温度的变化,实验结果与数值模拟吻合较好,验证了射流式水冷镜数值模型的可靠... 加工了射流式水冷铜镜模型,采用红外热像仪测量了冷却过程中镜面温度分布云图,证明了射流式水冷镜冷却的均匀性。采用热电偶较精确地测量了铜镜冷却过程中镜面温度的变化,实验结果与数值模拟吻合较好,验证了射流式水冷镜数值模型的可靠性。结合高能化学激光器中水冷镜实际情况,对直线沟槽型水冷镜和射流式水冷镜的形变特性进行了分析。计算结果表明,高能化学激光器水冷镜必须承压加工才能使用,射流式水冷镜可以很好地应用于高能化学激光器。此外,进一步分析了冷却孔直径和数量这两个参数对大口径射流式水冷镜形变的影响,结果表明:在孔数一定的情况下,采用更大口径的冷却孔,镜面冷却速度快、镜面最大温度低,可以获得更小的镜面形变;采用更多的冷却孔可以获得更好的冷却效果。 展开更多

关键词 激光器 射流式水冷铜镜 换热性能 高能化学激光器 数值模拟

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射流式水冷镜对流换热系数的优化 被引量：2

19

作者 李斌 焦路光 +4 位作者 刘亮 李兰 周琼 袁圣付 刘文广 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-5,共5页

介绍了射流水冷技术并将其应用到高能激光器反射镜的冷却中,设计了射流式水冷镜。采用计算流体力学的方法,利用通用有限元软件ANSYS的流体分析模块FLOTRAN对单孔内射流进行了数值模拟,详细讨论了各孔参数对换热性能的影响,实现了孔参数... 介绍了射流水冷技术并将其应用到高能激光器反射镜的冷却中,设计了射流式水冷镜。采用计算流体力学的方法,利用通用有限元软件ANSYS的流体分析模块FLOTRAN对单孔内射流进行了数值模拟,详细讨论了各孔参数对换热性能的影响,实现了孔参数的优化。结果表明:在水冷镜中采用射流技术可以获得很好的对流换热效果,换热系数可达100 kW/(m2.K)以上,且具有结构简单、可控性强等特点。 展开更多

关键词 激光器 水冷镜 射流水冷技术 对流换热系数 计算流体力学

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基于发射光谱的DF激光器光腔温度与粒子数分布 被引量：2

20

作者 罗威 袁圣付 +1 位作者 邹前进 陆启生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1668-1670,共3页

建立了谱线增益系数与温度、粒子数分布之间及谱线增益系数与谱线强度之间的关系式,对一台燃烧驱动DF激光器的发射光谱进行了测量,利用发射光谱数据计算得到光腔温度为381.4K,分布在振动态能级1与0,振动能级2与1,振动能级3与2的粒子数... 建立了谱线增益系数与温度、粒子数分布之间及谱线增益系数与谱线强度之间的关系式,对一台燃烧驱动DF激光器的发射光谱进行了测量,利用发射光谱数据计算得到光腔温度为381.4K,分布在振动态能级1与0,振动能级2与1,振动能级3与2的粒子数之比分别为0.60～0.62,0.676 4,0.71～0.74。 展开更多

关键词 化学激光器 光腔温度 粒子数分布 发射光谱 氟化氘

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