放电引发非链式脉冲HF/DF激光器的研究进展 被引量：7

1

作者 柯常军 万重怡 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期304-305,315,共3页

文中介绍了放电引发的非链式脉冲HF/DF激光器三十年来的研究进展,分析讨论了此类激光器的发展趋势。

关键词 非链式脉冲hf/df激光器 放电技术 频率 SF6气体

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重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器 被引量：23

2

作者 柯常军 张阔海 +3 位作者 孙科 谭荣清 吴谨 王东蕾 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期304-306,共3页

研制了一台重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器,采用了横向放电、横向流动和侧面滑闪预电离结构,该激光器的有效增益体积为80 cm×2.5 cm×2 cm,最大输出激光脉冲能量1.6(1.2)J,重复频率1～3 Hz,采用特种碱性分子筛吸附剂对化... 研制了一台重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器,采用了横向放电、横向流动和侧面滑闪预电离结构,该激光器的有效增益体积为80 cm×2.5 cm×2 cm,最大输出激光脉冲能量1.6(1.2)J,重复频率1～3 Hz,采用特种碱性分子筛吸附剂对化学反应生成物进行吸收,激光器在准封离状态下以重复频率2 Hz运转,103个脉冲后激光脉冲能量仅有20%的下降。 展开更多

关键词 激光器 脉冲hf/df激光器 重复频率放电 碱性分子筛吸附剂

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放电引发的非链式高功率重复频率HF/DF激光器 被引量：10

3

作者 黄珂 易爱平 +7 位作者 朱峰 唐影 赵柳 马连英 冯国斌 叶锡生 刘晶儒 赵军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期51-55,共5页

高功率重频HF/DF激光因其具有的波长和功率优势成为当前中红外激光技术发展的热点之一。介绍了利用紫外预电离横向放电结构和工作气体循环系统建立的放电引发高功率重频HF/DF激光装置。在对激光工作介质SF6/C2H6混合气体放电特性和激光... 高功率重频HF/DF激光因其具有的波长和功率优势成为当前中红外激光技术发展的热点之一。介绍了利用紫外预电离横向放电结构和工作气体循环系统建立的放电引发高功率重频HF/DF激光装置。在对激光工作介质SF6/C2H6混合气体放电特性和激光输出特性研究的基础上,开展了强电负性气体的重频均匀体放电技术和气体快速循环置换技术研究,解决了泵浦源重频放电能量在气体介质中的有效沉积和提取问题,实现了激光器50Hz的重频稳定运行和能量稳定输出,HF激光的平均功率达到28W,脉宽100ns,峰值功率5.6 MW。 展开更多

关键词 脉冲hf/df激光 放电引发 重复频率 放电稳定性 气体循环

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DF/HF化学激光器喷管总压损失的数值模拟 被引量：4

4

作者 唐力铁 于志闯 +3 位作者 赵乐至 尹飞 郭士波 谈斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1194-1197,共4页

DF/HF化学激光器需要体积庞大的压力恢复系统才能够工作。为了综合考虑激光器和压力恢复系统一体化设计,对DF/HF化学激光器的两种喷管的内流场采用了CFD技术进行了模拟,比较了它们的总压损失的差别和内流场的不同,并讨论了这种不同对整... DF/HF化学激光器需要体积庞大的压力恢复系统才能够工作。为了综合考虑激光器和压力恢复系统一体化设计,对DF/HF化学激光器的两种喷管的内流场采用了CFD技术进行了模拟,比较了它们的总压损失的差别和内流场的不同,并讨论了这种不同对整个激光器性能的影响。计算结果表明,细喉道的喷管不但有利于减小激光器增益发生器的尺寸,而且它的总压损失近似于标准喷管,从而不会增加激光器后部压力恢复系统的体积。 展开更多

关键词 df hf激光器 喷管设计 压力恢复系统 数值模拟

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非链式HF/DF激光器的研究进展 被引量：5

5

作者 王旭 谢冀江 +3 位作者 潘其坤 王春锐 邵春雷 邵明振 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第3期340-349,共10页

HF/DF激光器是中红外波段能提供最高能量输出的激光光源,也是中红外波段应用非常广泛的相干光源。本文介绍了近几年国内外关于非链式HF/DF激光器的研究进展及其成果应用,分析了非链式HF/DF激光器在应用方面的优缺点,总结了实现非链式HF... HF/DF激光器是中红外波段能提供最高能量输出的激光光源,也是中红外波段应用非常广泛的相干光源。本文介绍了近几年国内外关于非链式HF/DF激光器的研究进展及其成果应用,分析了非链式HF/DF激光器在应用方面的优缺点,总结了实现非链式HF/DF激光输出的关键技术和存在的问题,指出了该技术的未来发展方向。 展开更多

关键词 hf/df激光器 非链式 放电引发方式 激光应用

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放电引发非链式DF激光器脉冲特性研究 被引量：7

6

作者 阮鹏 谢冀江 +3 位作者 潘其坤 王春锐 刘春玲 柴源 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3554-3558,共5页

研究了工作气体分压比、总气压、充电电压及输出镜反射率对激光单脉冲能量、脉冲宽度及峰值功率的影响。实验结果表明:对于输出能量,工作介质SF6和D2的分压比为10∶1及输出镜反射率为30%时最佳,正常辉光放电状态下提高充电电压有利于增... 研究了工作气体分压比、总气压、充电电压及输出镜反射率对激光单脉冲能量、脉冲宽度及峰值功率的影响。实验结果表明:对于输出能量,工作介质SF6和D2的分压比为10∶1及输出镜反射率为30%时最佳,正常辉光放电状态下提高充电电压有利于增加单脉冲能量,且对于每个电压存在使能量最大的最佳气压值。激光脉冲宽度随工作气体分压比及总气压的增大不断变窄,但随充电电压和输出镜反射率的升高不断变宽。综合考虑输出能量和激光脉宽,激光峰值功率的总体变化趋势与能量一致,但二者取得最大值所对应的气体参数及输出镜参数存在差别。 展开更多

关键词 中红外激光 非链式df激光器 脉冲特性

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紫外预电离放电引发的非链式脉冲DF激光器 被引量：6

7

作者 阮鹏 谢冀江 +6 位作者 张来明 潘其坤 杨贵龙 郭劲 李世明 高飞 谭改娟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期450-455,共6页

采用紫外预电离的横向放电方式和稳定光学谐振腔,使用无毒无腐蚀性的六氟化硫(SF6)和氘气(D2)作为工作物质,研究了工作气体配比、总气压对放电引发非链式脉冲氟化氘(DF)激光器输出能量的影响。实验发现SF6与D2的最佳比例为10:1,最佳总... 采用紫外预电离的横向放电方式和稳定光学谐振腔,使用无毒无腐蚀性的六氟化硫(SF6)和氘气(D2)作为工作物质,研究了工作气体配比、总气压对放电引发非链式脉冲氟化氘(DF)激光器输出能量的影响。实验发现SF6与D2的最佳比例为10:1,最佳总气压为10.5 kPa。使用DF激光谱线分析仪对激光输出谱线进行了测量,得到了17条P支跃迁谱线,激光能量集中在3.876μm附近的几条谱线。利用烧蚀光斑的方法测得输出激光束水平方向、垂直方向的发散角均为1 mrad。在最佳工作条件下,充电电压为39 kV时,激光单脉冲输出能量达到最大值3.58 J,此时激光脉冲宽度为215 ns,峰值功率为16.65 MW,电光转换效率为2.08%。 展开更多

关键词 脉冲df激光器 紫外预电离 放电引发 非链式 输出特性

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非链式脉冲HF激光器激光介质净化技术 被引量：4

8

作者 周松青 马连英 +7 位作者 黄珂 唐影 黄超 安晓霞 沈炎龙 栾昆鹏 李高鹏 易爱平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期17-21,共5页

反应产物基态HF分子对激态HF分子的碰撞弛豫是导致非链式脉冲HF激光器激光能量快速下降的重要原因.为解决该问题,理论分析了3A型分子筛去除基态HF分子的可行性,并开展了实验研究.实验结果表明,在不采用任何激光介质净化技术情况下,激光... 反应产物基态HF分子对激态HF分子的碰撞弛豫是导致非链式脉冲HF激光器激光能量快速下降的重要原因.为解决该问题,理论分析了3A型分子筛去除基态HF分子的可行性,并开展了实验研究.实验结果表明,在不采用任何激光介质净化技术情况下,激光器重复频率50 Hz出光20s的激光能量下降率高达52%,无法满足高功率重频HF/DF激光器的应用需求.在激光器循环管道中增加3A型分子筛吸附单元之后,激光器连续10余次重复频率50 Hz出光20s的激光能量下降率小于15%,其中首次出光能量下降率仅为7.2%,提高了激光能量稳定性且延长了激光介质使用寿命.3A型分子筛不仅对基态HF分子具有良好吸附效果,而且具有再生活化功能,有望取代非链式脉冲HF激光器激光介质净化技术中常用的化学吸附法. 展开更多

关键词 激光器 激光能量 净化技术 电激励脉冲hf激光器 基态hf分子 3A型分子筛

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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

9

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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DF/HF化学激光器关键技术研究状况评析 被引量：4

10

作者 雷静 赖林 王振国 《电光与控制》 北大核心 2007年第6期106-112,共7页

介绍了燃烧驱动连续波DF/HF化学激光器的基本结构和工作原理,通过对国内外1973年以来大量文献进行分类和总结,对化学动力学和喷管混合性能研究等关键技术展开了较详细的综述、分析。特别从理论模型、试验研究和数值模拟等3个方面对各国... 介绍了燃烧驱动连续波DF/HF化学激光器的基本结构和工作原理,通过对国内外1973年以来大量文献进行分类和总结,对化学动力学和喷管混合性能研究等关键技术展开了较详细的综述、分析。特别从理论模型、试验研究和数值模拟等3个方面对各国喷管混合性能方面的研究状况进行了较全面的归纳总结;指出了国内研究工作的不足之处以及该激光器相关关键技术的进一步发展方向。认为只要攻克这类关键技术,实现该激光器的高效性、紧凑化进而突破其作为战略武器的局限性,则该激光器仍然具有作为高能武器的优势。 展开更多

关键词 df/hf化学激光器 关键技术 喷管 混合性能 综述

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紧凑的非链式脉冲HF激光器 被引量：4

11

作者 柯常军 万重怡 吴谨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期513-516,共4页

研究了气体组分和峰化电容对紫外光预电离脉冲HF激光器性能的影响 实验发现最佳气体混合比为SF6 /C2 H6 =2 0∶1,峰化电容和主放电电容的最佳比为Cp/Cs=0 .3,在最佳气体混合比时 ,最大激光脉冲峰值功率和对应的总气压随充电电压的提高... 研究了气体组分和峰化电容对紫外光预电离脉冲HF激光器性能的影响 实验发现最佳气体混合比为SF6 /C2 H6 =2 0∶1,峰化电容和主放电电容的最佳比为Cp/Cs=0 .3,在最佳气体混合比时 ,最大激光脉冲峰值功率和对应的总气压随充电电压的提高而增大 同时得到了E/P值和激光能量的关系 整个器件的最大激光输出为 4 0 0mJ ,脉冲峰值功率为 1.5MW ,最大电光转换效率约为 2 .2 % 展开更多

关键词 非链式脉冲hf激光器 峰化电容 气体组分 激光输出特性 紧凑型 化学激光器 气体混合比

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小型电激励连续波HF/DF化学激光器研究进展 被引量：3

12

作者 罗威 袁圣付 陆启生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期371-375,共5页

小型电激励连续波HF/DF化学激光器具有广泛的用途和重要基础研究价值,本文介绍了四种放电类型的小型电激励连续波HF/DF化学激光器的研究工作,并对各类型激光器的优缺点进行了讨论。

关键词 化学激光器 hf/df 电激励 连续波

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放电引发的非链式脉冲HF激光器 被引量：5

13

作者 柯常军 万重怡 绳宇纲 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期28-29,共2页

将紫外光预电离横向放电技术用于激励脉冲HF激光器 ,研究了激光输出能量与气体混合比的关系 ,得到了 35 0mJ的脉冲能量 ,脉冲峰值功率 1MW ,发现缓冲气体He或Ne对激光输出的影响不大 ,此外放电起弧时输出能量也无下降。

关键词 脉冲hf激光器 横向放电 紫外光预电离

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连续波DF/HF化学激光器气膜冷却式喷管流场数值分析 被引量：2

14

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 2010年第9期1995-1998,共4页

在连续波DF/HF化学激光器主喷管收缩段采用气膜冷却方式,从3维离散小孔注入氦气射流以隔离壁面和主气流。通过对3种气膜孔排布方式下喷管内主气流状态进行数值模拟研究,分析氦气与主气流之间的相互作用,比较了不同方式下主气流氟原子冻... 在连续波DF/HF化学激光器主喷管收缩段采用气膜冷却方式,从3维离散小孔注入氦气射流以隔离壁面和主气流。通过对3种气膜孔排布方式下喷管内主气流状态进行数值模拟研究,分析氦气与主气流之间的相互作用,比较了不同方式下主气流氟原子冻结效率及壁面冷却效果。考虑到DF/HF化学激光器主喷管结构尺寸较小,采用适当间隔的单排圆孔注入是现实可行的,并有望达到较好的冷却保护效果,从而提高激光器运转效率。 展开更多

关键词 连续波df/hf化学激光器 喷管 气膜冷却 数值模拟

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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

15

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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连续波DF/HF化学激光器喷管中氟原子复合计算

16

作者 李兰 华卫红 +1 位作者 袁圣付 姜宗福 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期43-46,共4页

氟原子是连续波DF/HF化学激光器泵浦反应的重要参与者,其浓度分布尤其直接影响冷反应型激光器的泵浦效率及激射强度。在参与反应之前,氟原子将受到三体复合和壁面复合因素的影响而部分复合为氟分子。研究该因素对氟原子浓度的影响对激... 氟原子是连续波DF/HF化学激光器泵浦反应的重要参与者,其浓度分布尤其直接影响冷反应型激光器的泵浦效率及激射强度。在参与反应之前,氟原子将受到三体复合和壁面复合因素的影响而部分复合为氟分子。研究该因素对氟原子浓度的影响对激光器的分析优化是十分重要的。已有一定的实验方法可对其浓度进行测量研究,并建立了理论模型描述。将其与计算流体力学方法相结合对氟原子分布进行计算,研究了该方法的有效性,并对不同收缩段型面下氟原子复合进行了计算研究。 展开更多

关键词 df/hf化学激光器 氟原子 壁面复合 计算流体力学

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用于泵浦非链式HF/DF化学激光器的重复频率电子束发生器研究(英文)

17

作者 高怀林 杨华 杨艳霞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期154-158,共5页

　正在研究的1Hz重复频率电子束泵浦HF/DF化学激光器,预期产生的电子束能量为0.5MeV、束流强度为100kA、束流脉冲宽度为100ns。在该系统设计中,使用了一个脉冲变压器来对脉冲成形水线进行双共振充电。脉冲变压器的初级、次级电感与互感... 　正在研究的1Hz重复频率电子束泵浦HF/DF化学激光器,预期产生的电子束能量为0.5MeV、束流强度为100kA、束流脉冲宽度为100ns。在该系统设计中,使用了一个脉冲变压器来对脉冲成形水线进行双共振充电。脉冲变压器的初级、次级电感与互感分别为331nH,26.5μH与1.9μH。脉冲成形线的电容、电感与阻抗分别为8.15nF,300nH与6.2Ω。脉冲成形线在1MV的峰值充电电压下的击穿因子为0.3。在3.3%的能量转换效率条件下,预期可以产生的HF/DF激光脉冲能量为250J以上。 展开更多

关键词 重复频率电子束发生器 hf/df化学激光器 脉冲变压器 泵浦 非链式

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非链式脉冲DF激光器放电生成物处理技术 被引量：3

18

作者 赵建川 王春锐 谢冀江 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第2期241-248,共8页

非链式脉冲DF激光器放电产生的基态DF分子对激发态DF分子的消激发作用是影响激光器稳定工作的重要原因。为解决这一问题,分别采用3A和5A分子筛作为吸附剂进行实验研究。无分子筛时,激光器重频运转1 000个脉冲后,输出功率下降到初始功率... 非链式脉冲DF激光器放电产生的基态DF分子对激发态DF分子的消激发作用是影响激光器稳定工作的重要原因。为解决这一问题,分别采用3A和5A分子筛作为吸附剂进行实验研究。无分子筛时,激光器重频运转1 000个脉冲后,输出功率下降到初始功率的56%。分别使用3A、5A分子筛后,激光器重频运转脉冲个数达到5 000和6 800时,输出功率下降幅度仍然不超过20%,大大提高了激光器的稳定工作时间。实验结果表明,5A分子筛的吸附效率大于3A分子筛,且两种分子筛不仅对基态DF分子产生吸附,还对工作气体产生吸附,可通过及时补充工作气体提高激光器的稳定性。 展开更多

关键词 非链式脉冲df激光器 放电生成物 分子筛吸附 3A分子筛 5A分子筛

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非链式化学HF(DF)激光器工作气体中电子分离的非稳定性和气体放电等离子体的自组织现象(英文) 被引量：4

19

作者 BELEVTSEV A A FIRSOV K N +2 位作者 KAZANTSEV S KONONOV I G 张来明 《中国光学》 EI CAS 2011年第1期31-40,共10页

报道了放电引发的非链式HF(DF)激光器中的激活介质由电子碰撞负离子分离引起的电离非稳定性。这种非稳性出现在电极空间分离、脉冲CO2激光加热的基于SF6的混合气体的大体积放电中。实验研究了自引发体放电过程中由激光加热引起的放电等... 报道了放电引发的非链式HF(DF)激光器中的激活介质由电子碰撞负离子分离引起的电离非稳定性。这种非稳性出现在电极空间分离、脉冲CO2激光加热的基于SF6的混合气体的大体积放电中。实验研究了自引发体放电过程中由激光加热引起的放电等离子体的自组织现象以及由此在放电间隙的大部分区域形成的准周期等离子体结构。重点分析了等离子体结构随气体温度和注入能量的变化,讨论了等离子体自组织对电子碰撞分离不稳定性所产生的影响,解释了混合气体中由于电子碰撞使负离子消失导致的单等离子体通道移动的产生机理。 展开更多

关键词 hf/df激光器 电离非稳定性 自组织现象 自引发体放电 等离子体结构

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非链式脉冲HF/DF激光的新型引发技术 被引量：9

20

作者 柯常军 谭荣清 +1 位作者 吴谨 万重怡 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期119-121,共3页

为了发展一种引发脉冲HF/DF激光器的新型放电技术。采用均匀粗糙表面的阴极在注入能量密度高达200 J/L时仍可在激光介质中获得均匀稳定的体放电。优点是无需任何预电离,且对电极面型无特殊要求。针-盘电极实验表明,在非链式脉冲HF/DF激... 为了发展一种引发脉冲HF/DF激光器的新型放电技术。采用均匀粗糙表面的阴极在注入能量密度高达200 J/L时仍可在激光介质中获得均匀稳定的体放电。优点是无需任何预电离,且对电极面型无特殊要求。针-盘电极实验表明,在非链式脉冲HF/DF激光介质中单通道放电表现为扩散均匀的辉光放电,板-板电极的体放电从粗糙阴极开始,阴极表面产生许多明亮的圆形亮点,每一个亮点随后形成一条向阳极扩散的通道,这些扩散的通道相互重叠形成了空间均匀的体放电。初步实验结果表明,采用这种技术可以实现高能、高重复频率的脉冲HF/DF激光输出。 展开更多

关键词 激光器 非链式hf/df激光器 自引发体放电 无预电离

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