短波长化学激光PDF电子书下载

第一章　绪论 1

1—1　化学激光的定义和基本概念 1

1—1—1　产生化学激光的典型放能化学反应 2

1—1—2　广义的化学激光 3

1—2　化学激光的诞生 4

1—3　第一代化学激光——HF/DF化学激光 6

1—3—1　HF/DF化学激光的基本理论 6

1—3—2　HF/DF化学激光装置 11

1—4　第二代化学激光——氧碘化学激光 13

1—5　HF泛频化学激光的出现和发展 15

1—6　探索可见波段化学激光 16

1—7　短波长化学激光的应用 17

1—7—1　氧碘化学激光器的军事应用——激光武器 18

1—7—2　氧碘化学激光器的民用——激光工业加工 18

参考文献 22

第二章　连续波COIL基本理论 23

2—1　用化学反应产生O2（1△） 23

2—1—1　化学和机理 23

2—1—2　氯气的吸收 26

2—1—4　单重态氧的产率 27

2—1—3　反应压力的影响 27

2—1—5　O2（1△）发生器模型 28

2—2　激发态O2（1△）的气相传输损失 45

2—3　碘分子解离和氧碘传能 48

2—3—1　碘分子解离 48

2—3—2　O2（1△）与I（2P3/2）的传能过程 50

2—4　激光增益和饱和光强特性 51

2—4—1　激光增益 51

2—4—2　饱和光强 53

2—5　O2（1△）和I（2P1/2）的猝灭动力学 54

2—5—1　O2（1△）的猝灭 55

2—5—2　激发态碘原子的猝灭 57

参考文献 58

第三章　连续波氧碘化学激光器 59

3—1 引言 59

3—2　激发态氧发生器 59

3—2—1　鼓泡式O2（1△）发生器 59

3—2—2　转板式O2（1△）发生器 61

3—2—3　射流式O2（1△）发生器 62

3—2—4　转网式O2（1△）发生器 64

3—2—5　喷雾式O2（1△）发生器 66

3—2—6　O2（1△）发生器中反应释放能量分配情况 67

3—3　除水装置 68

3—3—1　除水的重要性 68

3—3—2　除水装置 70

3—3—3　气流中水气含量的测量 72

3—4　亚音速氧碘化学激光装置 73

3—4—1　O2（1△）发生器 73

3—4—2　碘蒸气发生器及氧碘混合器 75

3—4—3　光学谐振腔 77

3—5—1　超音速流动的作用 78

3—5　超音速氧碘化学激光装置 78

3—5—2　转板式O2（1△）发生器 79

3—5—3　碘蒸气发生器 80

3—5—4　O2（1△）与碘分子的混合和解离 81

3—5—5 超音速喷管 85

3—6 几种典型超音速氧碘化学激光装置 87

3—6—1 RotoCOIL装置 87

3—6—2 RADICL装置 89

3—7 氧碘化学激光器的效率和能量损失 90

3—7—1 反应效率 90

3—7—4 化学效率 91

3—7—3 提取效率 91

3—7—2 激发效率 91

参考文献 92

第四章 连续波氧碘化学激光的光束质量理论 94

4—1 光学谐振腔的几何理论 94

4—2 基模体积与菲涅尔数 100

4—3 非稳腔的空腔模 103

4—4 非稳腔的模交叉特性 106

4—5 激光介质对光束质量的影响 109

4—6 适用于氧碘化学激光的非稳腔腔模理论基础 110

4—6—1 UR90腔的基本原理 112

4—6—2 UR90腔的矩阵分析 114

4—6—3 UR90裸腔模的积分方程 115

4—6—4 实际腔中光学元件的像差及增益分布不均匀性对光场的影响 116

4—6—5 UR90腔的参数设计 118

4—6—6 倒向模 124

参考文献 132

第五章 连续波氧碘化学激光器的光学谐振腔 134

5—1 稳定腔的特性与设计 134

5—1—1 稳定腔中腔长L的允许取值变化范围 135

5—1—2 稳定腔的光束尺寸及发散角 137

5—2　非稳腔的特性与设计 142

5—2—1　非稳腔的种类和特点 143

5—2—2　非稳腔的放大率、输出耦合率及输出光束发散角 146

5—2—3　非稳腔的基模损耗与有效菲涅尔数 148

5—2—4　非稳腔的镜子尺寸选择及输出耦合方式 150

5—2—5　常规非稳腔输出光束的近、远场图样 152

5—3 束转动90°的环形非稳腔（UR90） 155

5—3—1　UR90腔的典型设计步骤 156

5—3—2　UR90腔的光束质量及其测定 159

5—4　可供连续波氧碘激光使用的其它腔型 163

5—4—1　凹凸型大模体积稳定腔 163

5—4—2　腔内扩束稳定腔 165

5—4—3　高斯型或超高斯型选膜腔 166

5—4—4　一维稳定另一维非稳选模腔 170

参考文献 171

第六章　脉冲氧碘化学激光 173

6—1　历史性的探索 173

6—2　光引发脉冲氧碘化学激光模型 175

6—3　脉冲氧碘化学激光的突破 179

6—3—1　光引发脉冲氧碘化学激光 179

6—3—2　放电引发脉冲氧碘化学激光 180

6—4—1　连续波氧碘化学激光调Q 182

6—4　连续波氧碘化学激光脉冲化 182

6—4—2　调Q方法的选择 183

6—4—3　连续波氧碘化学激光器内增益磁调制 198

参考文献 200

第七章　HF泛频化学激光 201

7—1　基本原理 201

7—2　HF泛频激光器的结构及关键技术 202

7—3　特殊要求的腔镜镀膜技术 203

7—4　HF基频自发辐射放大和寄生振荡的抑制 205

7—5　新型高功率谐振腔 206

7—6　喷管的设计与研究 208

7—7　选线技术 212

参考文献 214

第八章　可见波段化学激光 215

8—1　引言 215

8—1—1　重要意义 215

8—1—2　三大化学反应体系 215

8—2　燃烧或爆炸体系 216

8—2—1　CN可见化学激光 216

8—2—2　Pb可见化学激光 217

8—3—1　MgF可见化学激光 218

8—3　金属原子与强氧化剂体系 218

8—3—2　SnO可见化学激光 219

8—3—3　SiO传能可见化学激光 223

8—3—4　Na2可见化学激光 225

8—4　亚稳态粒子传能体系 227

8—4—1　O2（1△）传能可见化学激光 228

8—4—2　NF（a）传能可见化学激光 230

参考文献 233

9—1　理论模型的重要意义 234

9—2　连续波超音速氧碘化学激光模型 234

第九章　短波长化学激光理论模型 234

9—3　F-NH3-IF化学反应体系探索IF可见化学激光模型 238

9—4　脉冲氧碘化学激光放大器模型 242

9—5　超音速HF化学激光二维模型 247

参考文献 251

第十章　化学激光测试诊断技术 252

10—1　激发态氧O2（1△）绝对浓度的测量 252

10—1—1　检测O2（1△）绝对浓度的几种方法 252

10—1—2　红外辐射-量热法 253

10—2　氧碘化学激光器气流中杂质测量 257

10—2—1　气流中水气含量的测量 257

10—2—2　气流中氯气的测量 259

10—3　氧碘化学激光器气流中碘分子浓度及碘解离度测量 261

10—3—1　超音速气流中碘分子浓度测量 261

10—3—2　氧碘化学激光器气流中碘解离度测量 263

10—4　连续波化学激光器中两股气流混合过程及流场显示 264

10—4—1　激光诱导荧光法诊断流场 265

10—4—2　化学发光法诊断流场 268

10—5　增益介质小信号增益系数测量 272

10—5—1 用二极管激光器作探测光源探测氧碘激光介质小信号增益系数 272

10—5—2　转镜扫描法测小信号增益分布 278

10—6　光束质量诊断 281

10—6—1　近场光强分布及光斑测定 282

10—6—2　近场相位分布测量 284

10—6—3　远场束散角及光强分布测量 287

10—6—4　激光的Stokes参量测量 289

10—6—5　关于激光束质量的评定标准 294

10—7　氧碘化学激光器光腔内散射损耗诊断 295

10—8　氧碘激光的谱线与饱和特性 297

10—8—1　氧碘激光的活性介质特性 297

10—8—2　氧碘激光活性介质的饱和增益 300

10—8—3　氧碘激光的辐射谱特性分析 305

参考文献 309