專利名稱：雙脈沖橫向激勵二氧化碳激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙脈沖橫向激勵二氧化碳激光器。
在現(xiàn)有技術(shù)中，美國《應(yīng)用物理文摘》報導(dǎo)了一種《雙電極對脈沖激光器》(VOL.37，NO.7，P590～591)，該激光器存在以下幾點不足之處(1)電極面型采用儒可夫斯基面型，該面型是在電場內(nèi)不存在自由電荷的條件下得到的，與實際情況有一定的差異，而且這種面型加工非常困難，要求很高;(2)采用紫外予電離，這種予電離方式使大量CO2氣體分解，影響裝置的使用壽命，為此，必須加入大量的昂貴氮氣以提高壽命;(3)采用平一平腔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)雖然可以獲得較好的激光模式，但輸出能量小，調(diào)試復(fù)雜，精度要求高;(4)雙脈沖時間間隔為20μs至1s，未能實現(xiàn)0至20μs的間隔調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種雙脈沖橫向激勵二氧化碳激光器，該激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、脈寬窄的特點，是一種適于多種應(yīng)用的理想的激光器。
本發(fā)明提出的雙脈沖橫向激勵二氧化碳激光器，主要包括殼體、雙放電電極對組件、端蓋、全反射鏡、輸出鏡、高壓電源和雙脈沖控制器，其特征在于將兩組雙放電電極對組件相對地置于同一殼體內(nèi)，兩組雙放電電極對組件的放電時間由雙脈沖控制器控制，雙脈沖控制器由時鐘、標準脈寬發(fā)生器、可調(diào)脈寬發(fā)生器、比較器、門電路和高壓脈沖發(fā)生器組成，由時鐘產(chǎn)生的信號分別送至標準脈寬發(fā)生器和可調(diào)脈寬生器，由標準脈寬發(fā)生器和可調(diào)脈寬發(fā)生器產(chǎn)生的不同寬度的脈沖進入比較器進行寬度比較，以實現(xiàn)雙脈沖時間間隔從零開始調(diào)節(jié)，經(jīng)比較后的脈沖信號經(jīng)門電路和高壓脈沖發(fā)生器，控制雙放電電極對組件的放電時間以產(chǎn)生雙脈沖激光。由于雙脈沖橫向激勵二氧化碳激光器工作電壓均在20KV左右，脈沖放電電流達幾百安培，因此，電路在工作時易受到強烈的干擾，破壞兩路脈沖的時間關(guān)系，并產(chǎn)生誤觸發(fā)，為此加入門電路，在高壓充電期間，將門電路關(guān)閉，整個雙脈沖控制器無信號輸出，一旦充電完畢，電路各點電位達到穩(wěn)定后，門電路開始工作，啟動高壓脈沖發(fā)生器，以控制兩組雙放電電極對組件的放電時間。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點是(1)實現(xiàn)了脈沖時間間隔從零開始調(diào)節(jié)，脈沖時間間隔為0～150μs;(2)雙脈沖控制器具有強抗干擾的能力;(3)結(jié)構(gòu)簡單，便于拆裝，加工方便，使用壽命長。本發(fā)明適用于大氣環(huán)境監(jiān)測、雙光子效應(yīng)研究、光化學(xué)、生物學(xué)以及對爆炸、高溫、燃燒等過程進行動態(tài)全息的研究。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的附圖和實施例給出。


圖1是本發(fā)明提出的雙脈沖橫向激勵二氧化碳激光器的示意圖。
圖2是本發(fā)明提出的雙脈沖控制電路原理圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
采用透明的有機玻璃制成外徑為φ100mm，壁厚為7mm，長為1000mm的殼體1。按現(xiàn)有單脈沖雙放電電極對組件的加工方法，制成兩組同樣的雙放電電極對組件，其中陽極2的長度這400mm，寬為54mm，厚度12mm，陽極2的過渡園弧半徑為15mm;陰極3長度為350mm，寬為22mm，厚為12mm;在陰極3的表面上刻有5條槽寬為2mm，槽間距為2mm的凹槽，在凹槽內(nèi)設(shè)置外徑為φ2mm，內(nèi)徑為φ0.8mm的玻璃管，在玻璃管內(nèi)插入直徑為φ0.8mm的觸發(fā)絲，構(gòu)成予電離極4，觸發(fā)絲通過電容C與陽極2連接;每雙放電電極對組件的陽極2和陰極3分別安裝在支架5、6上，陽極2和陰極3之間的距離為20mm;將兩級雙放電電極對組件分別從殼體1的兩端插入殼體1內(nèi)，并保證兩組雙放電電極對組件之間的距離約70mm(此距離由試驗確定)，將直徑為φ30mm，曲率半徑為20m的全反射鏡9和直徑為φ30mm的輸出鏡10分別固定在端蓋7、8上，端蓋7、8和殼體1采用螺栓連接，端蓋7、8與殼體1之間加放密封圈11、12，以保證器件的密封性;將兩組雙放電電極對組件分別與高壓電源相接，雙放電電極對組件的放電時間由雙脈沖控制器控制。雙脈沖控制器包括時鐘13、標準脈寬發(fā)生器14、可調(diào)脈寬發(fā)生器15、比較器16、門電路17和高壓脈沖發(fā)生器18組成，連接順序如圖2所示。使用時，先將諧振腔抽成真空，真空度為10-2乇，并充入CO2和N2，兩種氣體的配比為1∶1，總氣壓為280乇，然后調(diào)試全反射鏡9和輸出鏡10使之光軸與雙放電電極對組件的中心線平行或重合，接通電源，并通過時鐘13輸入信號指令，即可產(chǎn)生雙脈沖激光。
權(quán)利要求
一種雙脈沖橫向激勵二氧化碳激光器，主要包括殼體1、雙放電電極對組件、端蓋7、8、全反射鏡9、輸出鏡10、高壓電源和雙脈沖控制器，其特征在于將兩組雙放電電極對組件相對地置于同一殼體1內(nèi)，兩組雙放電電極對組件的放電時間由雙脈沖控制器控制，雙脈沖控制器由時鐘13、標準脈寬發(fā)生器14、可調(diào)脈寬發(fā)生器15、比較器16、門電路17和高壓脈沖發(fā)生器18組成，由時鐘13產(chǎn)生的信號分別送至標準脈寬發(fā)生器14和可調(diào)脈寬發(fā)生器15，由標準脈寬發(fā)生器14和可調(diào)脈寬發(fā)生器15產(chǎn)生的不同寬度的脈沖進入比較器16進行寬度比較，以實現(xiàn)雙脈沖時間間隔從零開始調(diào)節(jié)，經(jīng)比較后的脈沖信號經(jīng)門電路17和高壓脈沖發(fā)生器18，控制雙放電電極對組件的放電時間以產(chǎn)生雙脈沖激光。
全文摘要
本發(fā)明是一種雙脈沖橫向激勵二氧化碳激光器，其特點是將現(xiàn)有的兩組雙放電電極對組件相對地置于同一殼體內(nèi)，兩組雙放電電極對組件的放電時間由雙脈沖控制器控制。本發(fā)明的優(yōu)點是實現(xiàn)了脈沖時間間隔從零開始調(diào)節(jié)，雙脈沖控制器具有強抗干擾的能力，結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、使用壽命長。本發(fā)明適用于大氣環(huán)境監(jiān)測、雙光子效應(yīng)研究、光化學(xué)、生物學(xué)以及對爆炸、高溫、燃燒等過程進行動態(tài)全息的研究。
文檔編號H01S3/0971GK1047764SQ8910241
公開日1990年12月12日 申請日期1989年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月31日
發(fā)明者李相銀, 施振邦, 孫寧 申請人:華東工學(xué)院