吸收性海水中气泡光散射特性的理论研究 被引量：4

1

作者 赵卫疆 苏丽萍 +3 位作者 任德明 胡孝勇 曲彦臣 刘西站 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1979-1982,共4页

给出了一种适合于吸收性介质内粒子散射的Mie级数新的表示形式。利用Mie理论研究了吸收性海水中气泡的单散射特性和气泡群的相位函数。与非吸收性海水中气泡的光散射特性相比,分析了海水折射率虚部对气泡光散射的影响。结果表明:180
... 给出了一种适合于吸收性介质内粒子散射的Mie级数新的表示形式。利用Mie理论研究了吸收性海水中气泡的单散射特性和气泡群的相位函数。与非吸收性海水中气泡的光散射特性相比,分析了海水折射率虚部对气泡光散射的影响。结果表明:180°后向散射的增强是气泡固有的光学性质,与所处介质无关,可以利用后向散射的增强来探测气泡。 展开更多

关键词 MIE理论 吸收性介质 气泡 相位函数 后向散射

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单频可调谐Cr^(3+)∶LiSrAlF_6激光器的进展

2

作者 赵卫疆 于俊华 +2 位作者 张华 赵旭光 周更夫 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期229-232,共4页

概述了近红外可调谐激光器的发展过程 ,对单频可调谐Cr3+ ∶LiSrAlF6 激光器的发展现状进行了综述 ,并对其进一步的发展做了简要分析 ,展望了其广泛的应用前景。

关键词 Cr^3+:LiSrAlF6 激光器 斜坡效率 单频可调谐

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新型氟化物激光晶体

3

作者 赵卫疆 于俊华 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期283-285,296,共4页

基于近年来的工作，并与Ｔｉ３＋ ｖＡｌ２Ｏ３激光晶体对比，对掺Ｃｒ３＋ 的ｃｏｌｑｕｉｒｉｉｔｅ结构氟化物激光晶体的性能进行了分析，论述了此类激光晶体的优势和不足。

关键词 固体激光器 荧光热猝灭 氟化物激光晶体

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偏振状态下球形粒子的散射相位函数研究 被引量：9

4

作者 张合勇 任德明 +2 位作者 赵卫疆 曲彦臣 宋宝安 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期70-75,共6页

本文根据散射相位函数的定义,得到了偏振状态下单个粒子散射相位函数的表达式,并且通过研究发现以下规律:1)粒子半径越小,极值差随散射角越趋向于对称分布;2)散射角在0～0.025π以及0.997π～π之间,散射相位函数随极化角基本不变;3)散... 本文根据散射相位函数的定义,得到了偏振状态下单个粒子散射相位函数的表达式,并且通过研究发现以下规律:1)粒子半径越小,极值差随散射角越趋向于对称分布;2)散射角在0～0.025π以及0.997π～π之间,散射相位函数随极化角基本不变;3)散射角在0.025π～0.997π之间,散射相位函数随极化角变化明显。同时比较了偏振状态下多粒子和单粒子散射相位函数随散射角和极化角的分布。最后从大气中光传输理论出发,建立了非偏振状态与偏振状态下散射相位函数的关系,为大气散射回波功率测量以及近似散射相位函数的研究提供参考。 展开更多

关键词 偏振光 散射相位函数 极化角 散射角 球形粒子 极值差

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调Q主动锁模Nd:YAG皮秒激光器实验 被引量：4

5

作者 任德明 白岩 +3 位作者 赵卫疆 曲彦臣 陈振雷 钱黎明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期885-888,共4页

为了提高锁模脉冲输出质量,利用"调Q+主动锁模"的方式对Nd:YAG固体激光器进行了实验研究。采用Cr4+:YAG晶体、声光调制器作为调Q和主动锁模的元件。为了减小腔内的FP标准效应,镜Nd:YAG棒的端面切割成布儒斯特角。在实验中比... 为了提高锁模脉冲输出质量,利用"调Q+主动锁模"的方式对Nd:YAG固体激光器进行了实验研究。采用Cr4+:YAG晶体、声光调制器作为调Q和主动锁模的元件。为了减小腔内的FP标准效应,镜Nd:YAG棒的端面切割成布儒斯特角。在实验中比较和分析了主动锁模、调Q主动锁模两种情况下Nd∶YAG激光器的输出特性。其中,主动锁模脉冲序列的单脉冲宽度为173 ps,调Q主动锁模的脉冲系列单脉冲宽度为169 ps,两种方式输出波形的锁模深度和锁模几率均在95%以上。对调Q主动锁模脉冲的输出能量进行了测量,结果表明其有较大提高。 展开更多

关键词 主动锁模 调Q 声光调制器 CR4+:YAG

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主被动调Q-锁模Nd∶YAG激光器的实验研究 被引量：5

6

作者 莫霜 曲彦臣 +2 位作者 任德明 赵卫疆 陈振雷 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期722-724,共3页

对脉冲氙灯泵浦的调Q-锁模Nd：YAG固体激光器进行了实验研究.比较和分析了声光主动锁模、Cr^4＋ ：YAG晶体被动调Q-锁模以及这两种机制联合锁模情况下Nd：YAG激光器的输出特性.在Cr^4＋ ：YAG晶体被动调Q-锁模时得到了深度80%以上的锁... 对脉冲氙灯泵浦的调Q-锁模Nd：YAG固体激光器进行了实验研究.比较和分析了声光主动锁模、Cr^4＋ ：YAG晶体被动调Q-锁模以及这两种机制联合锁模情况下Nd：YAG激光器的输出特性.在Cr^4＋ ：YAG晶体被动调Q-锁模时得到了深度80%以上的锁模输出,但是锁模不完全,且波形和能量稳定性低,脉宽为1.9～3.6 ns.而主被动联合锁模克服了这一缺点,可获得幅值和能量抖动小于±5%、锁模深度100%、脉宽小于650ps、能量近300mJ的超短脉冲输出. 展开更多

关键词 主被动锁模 CR^4+ :YAG 调Q-锁模

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小型折叠腔自由振荡TEA CO_2激光器实验研究 被引量：2

7

作者 曲彦臣 任德明 +3 位作者 赵卫疆 陈春雨 胡孝勇 刘逢梅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期632-634,655,共4页

分析了TEA CO2激光器和差分吸收雷达的工作原理,研制了一种新型双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器。详细分析了折叠腔TEA CO2激光器的结构及其设计特点。对影响气体快放电过程的各种因素,如储能电容与峰值电容的比值、工作气压、充放... 分析了TEA CO2激光器和差分吸收雷达的工作原理,研制了一种新型双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器。详细分析了折叠腔TEA CO2激光器的结构及其设计特点。对影响气体快放电过程的各种因素,如储能电容与峰值电容的比值、工作气压、充放电电感及输入电压的范围等进行了实验研究,确定了充放电谐振回路的最佳参数,实现了双通道的稳定辉光放电。对激光器输出能量与激励电压、混合气体工作气压等参数的关系进行了实验研究,得到最大输出能量约为722mJ。 展开更多

关键词 TEA CO2激光器 折叠腔 双通道辉光放电 谐振回路

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利用BF实现钛宝石激光器宽带可调谐激光输出 被引量：3

8

作者 陈辉 夏元钦 +3 位作者 鲁振中 樊荣伟 赵卫疆 陈德应 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期461-463,共3页

设计了一组双折射滤光片,由3片石英晶体组成,光轴倾角均为0°,基片厚度为0.45mm,3片厚度比为1:4:10。用于自行搭建的钛宝石激光器调谐实验,发现双折射滤光片绕其法线旋转约20°,输出激光中心波长可由760nm连续变化到845nm,并且... 设计了一组双折射滤光片,由3片石英晶体组成,光轴倾角均为0°,基片厚度为0.45mm,3片厚度比为1:4:10。用于自行搭建的钛宝石激光器调谐实验,发现双折射滤光片绕其法线旋转约20°,输出激光中心波长可由760nm连续变化到845nm,并且线宽均小于2nm,最窄能达到0.73nm。泵浦能量465mJ时,800nm输出能量为85mJ。最大斜率效率为32.1%,最大光-光转换效率约为18.3%。双折射滤光片具有较好的调谐和压线宽作用。 展开更多

关键词 双折射滤光片 钛宝石激光器 可调谐激光

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多普勒雷达系统中声光调制器的频移误差 被引量：2

9

作者 钱黎明 赵卫疆 +2 位作者 任德明 曲彦臣 张合勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期643-646,共4页

声光调制器的频移误差影响多普勒雷达系统的速度精确测量值。为了分析多普勒雷达系统中声光调制器的频移误差,利用自外差的方法研究了声光调制器中声场和光频相互作用而产生的固定频移,通过统计的方法研究了在不同(但恒定)声场驱动频率... 声光调制器的频移误差影响多普勒雷达系统的速度精确测量值。为了分析多普勒雷达系统中声光调制器的频移误差,利用自外差的方法研究了声光调制器中声场和光频相互作用而产生的固定频移,通过统计的方法研究了在不同(但恒定)声场驱动频率下声光作用产生的频移误差。实验结果表明:该声光调制器在多普勒雷达系统中所产生的频移误差小于0.61MHz,即对于1064nm波长,多普勒速度测量误差小于0.3m/s。对多普勒精确测量系统误差分析研究有一定的参考价值。 展开更多

关键词 频移误差 自外差 精度 多普勒系统

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利用光谱测量脉冲激光频率的稳定性 被引量：2

10

作者 宋宝安 赵卫疆 +4 位作者 任德明 曲彦臣 莫霜 张殊 胡孝勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期660-662,共3页

多普勒测风激光雷达中脉冲激光频率的稳定性是一个重要参数。使用高分辨率F-P标准具的多光束干涉法来测量脉冲激光频率稳定度。其原理是将脉冲激光的多光束干涉成像到面阵CCD上,通过测量中心干涉环直径的变化来获得脉冲激光的频率稳定... 多普勒测风激光雷达中脉冲激光频率的稳定性是一个重要参数。使用高分辨率F-P标准具的多光束干涉法来测量脉冲激光频率稳定度。其原理是将脉冲激光的多光束干涉成像到面阵CCD上,通过测量中心干涉环直径的变化来获得脉冲激光的频率稳定性。利用此方法对波长为1.064μm,重复频率为1Hz的被动调QNd:YAG激光器,连续测量20min,获得1200幅图像。通过对这些图像进行移动平均、阈值选定、循环比较、三阶样条插值等数值方法处理,结果表明其长期稳定性优于10-7。 展开更多

关键词 多光束干涉 脉冲激光 频率稳定性

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体光栅输出被动Cr^(4+):YAG调Q单纵模Nd:YAG激光器研究(英文) 被引量：1

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作者 任德明 钱黎明 +4 位作者 赵卫疆 曲彦臣 刘原野 白岩 陈振雷 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期389-392,410,共5页

以Cr4+:YAG为饱和吸收体,体布拉格光栅为耦合输出窗,研究了被动调Q闪光灯泵浦Nd:YAG单纵模激光器.通过扭转模腔和体布拉格光栅相结合的方式获得单纵模输出,提高了单纵模输出能量及稳定性.对于不同初始透过率的Cr4+:YAG晶体,得到了单纵... 以Cr4+:YAG为饱和吸收体,体布拉格光栅为耦合输出窗,研究了被动调Q闪光灯泵浦Nd:YAG单纵模激光器.通过扭转模腔和体布拉格光栅相结合的方式获得单纵模输出,提高了单纵模输出能量及稳定性.对于不同初始透过率的Cr4+:YAG晶体,得到了单纵模输出能量和脉宽的曲线.单纵模激光最大线宽约为78 MHz.最大单纵模单脉冲输出能量为20.8 mJ,最小的脉宽为13.2 ns,最大峰值功率为1.18 MW. 展开更多

关键词 单纵模 被动调Q CR4+:YAG ND:YAG 反射式体布拉格光栅

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气泡激光散射信号的频域处理方法 被引量：1

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作者 苏丽萍 赵卫疆 +2 位作者 任德明 曲彦臣 胡孝勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期222-225,共4页

提高信噪比是研究气泡激光散射特性的关键。详细地分析了气泡激光散射信号中存在的各种噪声,主要包括背景光,工频电磁场,射频噪声和电子系统内的固有噪声。重点介绍了处理气泡散射信号的两种频域方法——傅里叶变换和功率谱估计。这两... 提高信噪比是研究气泡激光散射特性的关键。详细地分析了气泡激光散射信号中存在的各种噪声,主要包括背景光,工频电磁场,射频噪声和电子系统内的固有噪声。重点介绍了处理气泡散射信号的两种频域方法——傅里叶变换和功率谱估计。这两种方法都能降低噪声以及消除直流分量和市电的影响,达到检测气泡散射脉冲的目的。谱估计方法物理意义明确,利用Yule-Walker AR(自回归模型)方法估计得到的功率谱曲线具有更好的光滑性和较高的频率分辨率。研究结果表明:Yule-Walker AR谱估计方法是最合理、最有效的气泡散射信号处理方法。 展开更多

关键词 海洋光学 气泡激光散射 傅里叶变换 功率谱估计 Yule-Walker AR谱估计方法

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角度调谐直接探测多普勒激光雷达误差分析 被引量：1

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作者 宋宝安 赵卫疆 +4 位作者 任德明 曲彦臣 莫霜 张合勇 胡孝勇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期20-23,共4页

角度调谐误差影响多普勒测风激光雷达测量精度.针对角度调谐误差,理论上推导出F-P标准具的透过光强与入射光角度以及其发散角之间的关系式.利用该式仿真计算出入射角、激光束散角、激光线宽和标准具步进角度对测风误差的影响.结果表明,... 角度调谐误差影响多普勒测风激光雷达测量精度.针对角度调谐误差,理论上推导出F-P标准具的透过光强与入射光角度以及其发散角之间的关系式.利用该式仿真计算出入射角、激光束散角、激光线宽和标准具步进角度对测风误差的影响.结果表明,在基于气溶胶散射的直接探测多普勒测风激光雷达系统中,当系统分辨率为2×106时,F-P标准具孔径至少为8 cm;在正入射附近,当激光的发散角<150μrad时,激光入射角每改变10μrad,F-P标准具透射谱中心就会移动1 MHz,即对于1 064 nm波长,测量误差为0.5 m/s. 展开更多

关键词 角度调谐 直接探测 测风激光雷达 F-P标准具

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可调谐TEACO_2激光器技术 被引量：1

14

作者 曲彦臣 任德明 +2 位作者 赵卫疆 刘逢梅 胡孝勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期368-369,共2页

近年发展起来的激光差分吸收雷达用于遥测大气污染状况,可获得大气污染物浓度的时空分布,这对了解大气污染的分布实况、寻找主要大气污染来源、防治大气污染等均有很重要的价值。TEA CO2激光器工作在9～11μm的红外波段,大部分大气污染... 近年发展起来的激光差分吸收雷达用于遥测大气污染状况,可获得大气污染物浓度的时空分布,这对了解大气污染的分布实况、寻找主要大气污染来源、防治大气污染等均有很重要的价值。TEA CO2激光器工作在9～11μm的红外波段,大部分大气污染物和化学物质的特征吸收谱都在此波段内。高重复率可调谐的TEA CO2激光器的研制已成为CO2激光差分吸收雷达的关键技术。差分吸收雷达从探测方式上可分为相干探测和直接探测方式,其中直接探测方式又可分为后向地物反射方式和距离分辨方式。早期,由于单台激光器快调谐问题尚未解决,一般都采用多台波长固定的CO2激光器组合使用。随着快速调谐技术的发展,差分吸收雷达系统开始采用单台CO2激光发射器。这就使差分吸收雷达系统更加趋于小型化和实用化。利用符合TEA CO2激光器内多种激光混合气体组分的五温度、六温度模型速率方程理论,详细分析了TEA CO2激光器的动力学过程,确定激光谐振腔初始条件后,计算了激光器的各种输出特性。激光器输出脉冲参数如峰值功率、粒子数反转、光强、激光能量等均为时间的函数,并且随着输入参数(气压、温度、耦合输出镜反射率等)的不同而作相应的变化。根据理论计算结果,设计研制了两台高重频快调谐TEA CO2激光器,分别采用高频步进电机驱动光栅和扫描振镜+光栅的技术方案实现了激光的快调谐输出。设计了小型化高重复率可调谐的TEA CO2激光器,激光谐振腔长55 cm,采用高频步进电机驱动光栅法,预电离方式为表面电晕紫外预电离,实验得到激光器的一级调谐输出谱线50余条,激光脉冲输出能量30～100 J,峰值功率0.3～1 W,谱线分布于9R、9P、10R、10P四个谱区。单片机控制在单台CO2激光器上实现快速调谐输出波长不同的激光脉冲,不同谱线的输出时间间隔约10 ms。采用扫描振镜+光栅的调谐技术,又研制了一种双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器。详细分析了折叠腔TEA CO2激光器的结构及其设计特点,谐振腔长约120 cm,影响气体快放电过程的各种因素,如储能电容与峰值电容的比值、工作气压、充放电电感及输入电压的范围等进行了实验研究,确定了充放电谐振回路的最佳参数,实现了双通道的稳定辉光放电。对激光器输出能量与激励电压、混合气体工作气压等参数的关系进行了实验研究,得到激光器自由振荡最大输出能量约为722 mJ。工控机程序控制扫描振镜+光栅的偏转角度,实现了激光的可调谐输出。激光器脉冲重复频率可达到100 Hz,实验得到一级调谐输出谱线80条。强支谱线如10P(20)、9P(18)支输出能量约400 mJ,弱支谱线如10P(48)、9P(42)支谱线能量约100 mJ。经测量,弱支谱线的远场发散角水平方向和垂直方向均为1.21 mrad,约为2倍衍射极限。实现了任意波长两条谱线在10 ms时间内快速切换输出。 展开更多

关键词 FEACO2激光器 可调谐技术 激光差分吸收雷达

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光泵浦远红外气体激光器的研究发展 被引量：1

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作者 曲彦臣 陈惠颖 +1 位作者 耿利杰 赵卫疆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1099-1105,共7页

远红外激光具有穿透性强、光子能量低、带宽宽、通信传输容量大等优点,在公共安全、环境探测、生物医学、天文观测、军事以及通信等方面得到了广泛应用。在介绍了远红外波段激光器发展的基础之上,对产生远红外激光的各种方式进行了对比... 远红外激光具有穿透性强、光子能量低、带宽宽、通信传输容量大等优点,在公共安全、环境探测、生物医学、天文观测、军事以及通信等方面得到了广泛应用。在介绍了远红外波段激光器发展的基础之上,对产生远红外激光的各种方式进行了对比分析和总结,讨论了光泵浦远红外气体激光器的技术优势,并针对近年来远红外激光工作介质及其新谱线进行了归纳。通过对连续和脉冲光泵浦远红外气体激光器发展的回顾,结合该领域的一些重点研究方向,给出了未来光泵浦远红外气体激光器的研究趋势。 展开更多

关键词 远红外气体激光器 光泵浦 效率 发展

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LD抽运Nd:GdVO_4的激光性能研究 被引量：1

16

作者 于俊华 高静 +1 位作者 李旭东 赵卫疆 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B04期4-6,共3页

利用LD端泵Nd:GdVO4 晶体,实现了激光器的1 063 nm连续和调Q激光输出。在连续激光输出实验中,在泵浦功率为20.2 W时,得到最高的光光转换效率为55.0%,斜效率为59.1%,此时输出功率为11.5 W;在泵浦功率为33.7 W时,得到16.7 W的最大激光输... 利用LD端泵Nd:GdVO4 晶体,实现了激光器的1 063 nm连续和调Q激光输出。在连续激光输出实验中,在泵浦功率为20.2 W时,得到最高的光光转换效率为55.0%,斜效率为59.1%,此时输出功率为11.5 W;在泵浦功率为33.7 W时,得到16.7 W的最大激光输出。在调Q实验中,当重复频率为10 kHz时,获得脉宽6.5 ns,能量340μJ,峰值功率52.3 kW。当重复频率为30 kHz时,获得脉宽14.5 ns,平均输出功率5.18 W,峰值功率11.9 kW。 展开更多

关键词 LD端泵 ND:GDVO4 声光Q开关调制器

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氢氩等离子体氢原子谱线的双峰拟合 被引量：1

17

作者 栾伯晗 刘丽英 +2 位作者 赵永蓬 赵卫疆 宁中喜 《黑龙江大学工程学报》 2012年第3期98-100,共3页

在新能源的研究中,氢能成为与太阳能、风能等一样的绿色能源。分数氢原子是在某些特定催化物(如Ar+)的作用下,基态氢原子可以向比基态能级更低的分数主量子数能级跃迁,同时释放出大量能量。对氢巴尔莫α谱线的精细测量结果进行了拟合,... 在新能源的研究中,氢能成为与太阳能、风能等一样的绿色能源。分数氢原子是在某些特定催化物(如Ar+)的作用下,基态氢原子可以向比基态能级更低的分数主量子数能级跃迁,同时释放出大量能量。对氢巴尔莫α谱线的精细测量结果进行了拟合,得到了谱线的双峰结构,对拟合结果的分析表明,双峰结构很好地反映了氢氩等离子体中氢原子可以分成高温和低温的两种组分,并且得到更准确的氢原子谱线展宽的测量结果。 展开更多

关键词 氢氩等离子体 氢原子超常谱线展宽 氢能

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小型化火花预电离TEA CO_2激光器的实验研究

18

作者 王元虎 曲彦臣 +1 位作者 赵卫疆 任德明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期329-331,共3页

介绍了一种小型化火花预电离高能输出横向激励大气压(TEA)CO2激光器。激光器的主放电电极采取紧凑式Ernst电极,加大了电极间距,增大了激活区体积,从而提高了输出能量。激光器采用火花阵列预电离方式,有利于主放电均匀、稳定。低重复频率... 介绍了一种小型化火花预电离高能输出横向激励大气压(TEA)CO2激光器。激光器的主放电电极采取紧凑式Ernst电极,加大了电极间距,增大了激活区体积,从而提高了输出能量。激光器采用火花阵列预电离方式,有利于主放电均匀、稳定。低重复频率下,自由振荡情况下的输出能量可达到2J。使用单片机控制的光栅调谐后,10P(20)谱线多模输出能量可达到1J,10 P(20)谱线输出脉冲宽度为100ns。 展开更多

关键词 等离子体刻蚀 FTIR MCT探测器 检测

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CrLiSAF激光器的研究进展

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作者 于俊华 赵卫疆 徐小宁 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期383-386,共4页

按Cr∶LiSAF激光器的三种运转方式简要综述了国内外的发展状况,分析了各自的一些特点和应用及研发前景,并比较详细地说明了几个典型,最后,指出了我国发展激光二极管泵浦Cr∶LiSAF晶体的发展方向。

关键词 二极管泵浦 CR:LISAF激光器 可调谐 Cr:LiSAF晶体 掺铬氟铝酸锶锂

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LiSrAlF_6晶体Cr^(3+)掺杂中心电子结构的研究

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作者 于俊华 赵卫疆 苏丽萍 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期263-266,共4页

使用离散变分方法 (DVM)对LiSrAlF6晶体中以Cr3 + 为中心的多种分子团簇的电子结构进行了计算。主要研究了镶嵌势、团簇大小、基组类型对单电子能量本征值、基态原子轨道特性的影响 。

关键词 LiSrAlF6晶体 Cr^3+掺杂 电子结构 DVM方法 镶嵌势 分子团簇 铬离子掺杂 激光晶体 离散变分法

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