超音速氮稀释连续波犎犉化学激光器小信号增益测量

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1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/278638138SmallsignalgainmeasurementforsupersonicnitrogendilutedcontinuouswaveHFchemicallaserArticleinQiangjiguangYuLizishu/HighPowerLaserandParticleBeams·October2011DOI:10.3788/HPLPB20112310.2569CIT

2、ATIONSREADS2337authors,including:HongyanWangNationalUniversityofDefenseTechnology81PUBLICATIONS255CITATIONSSEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:nanostructuresphotoniccrystalsViewprojectlaserguidestarViewprojectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyHongy

3、anWangon11June2017.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.第２３卷第１０期强激光与粒子束Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．１０２０１１年１０月ＨＩＧＨＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳＯｃｔ．，２０１１文章编号：１００１４３２２（２０１１）１０２５６９０４超音速氮稀释连续波犎犉化学激光器小信号增益测量于金标１，２，陈星２，王红岩２，张煊?２，李文煜２，华卫红２，司磊２（１．中国人民解放军６３８８９部队，河南孟州４５４７５０；２．国防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙４１００７３）摘要：以氮为稀释剂

4、的电激励连续波ＨＦ／ＤＦ化学激光器可以使用低温吸附泵代替传统的机械真空泵和洗消装置，大幅度降低激光器的系统体积和重量。使用小信号增益测量系统对某超音速氮稀释电激励连续波ＨＦ化学激光器的增益分布进行了测量。得到了在４种不同激光功率下Ｐ１（４），Ｐ１（６），Ｐ２（４）～Ｐ２（６）谱线的增益系数分布曲线。测得Ｐ（４）为最强增益谱线，最大值为０．１ｃｍ－１；最强增益位置与最佳光轴位置相２符；超音速气流使增益区延伸达２．５ｃｍ。关键词：超音速；化学激光器；增益分布；氮稀释中图分类号：ＴＮ２４８．５文献标志码：Ａ犱狅犻：１０．３７８８／ＨＰＬＰＢ２０１１２３１０．２５６９［１］自１９６５年化学激光器诞

5、生以来，ＨＦ／ＤＦ化学激光器一直是其中的一个重要成员。电激励连续波化学激光器因为功率适中、可长时间出光、燃料消耗小，在化学激光增益介质诊断、谱线大气吸收测量、光学膜层检［２３］测、探测器辐照效应等研究领域有重要用途；特别是电激励连续波ＨＦ／ＤＦ化学激光器，兼具谱线丰富（ＨＦ激光波长２．５～３．０；ＤＦ激光波长３．５～４．２）、光束质量好、较易获得高功率输出、可定标放大的优点，μｍμｍ［４］在激光医学、红外对抗等领域也有潜在用途。激光器增益系数的测量对分析激光器振荡条件，优化结构设计，提高输出特性具有十分重要的意义。而在连续波化学激光器中，由于超音速气动技术的引入，小信号增益系数沿流场方向

6、的分布很不均匀；对于ＨＦ／ＤＦ这种多谱线连续波化学激光器，每支谱线的小信号增益系数沿流场方向的分布又有明显差别。本文使用设计的小信号增益测量系统测量了某超音速连续波ＨＦ化学激光器的小信号增益分布。１超音速电激励连续波犎犉／犇犉化学激光器化学激光器都是通过化学泵浦反应产生粒子数反转而出光的。电激励化学激光器相较于燃烧驱动的化学激光器只是获取自由氟原子的方式不同，通过高压电离的方式获得的自由氟原子能够降低主气流的温度，简化激光器的结构；超音速喷管的引入则进一步降低了增益发生器内的温度，提高了增益的提取效率。超音速电激励连续波ＨＦ／ＤＦ激光器（见图１）由核心［５］组件和附属系统组成，核心组件包括

7、放电管、增益发生器、谐振腔和热交换管；附属系统包括高压直流电源、流量控制系统、真空和废气处理系统。放电管和增益发生器是激光器最主要的两个组件。前者起着Ｆ原子发生器的作用，从源头上限制了激光器的功率水平；后者为化学泵浦反应提供合适的反应空间和条件，并促成主气流和燃料流的Ｆｉｇ．１Ｃｈｅｍｉｃａｌｌａｓｅｒｗｉｔｈｎｏｚｚｌｅａｒｒａｙ高效混合，是化学激光器的核心。而超音速阵列喷管又是图１阵列喷管激光器实物图增益发生器的核心