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第1章 绪论 1

1.1 化学激光的产生和发展 1

1.2 第二代化学激光——氧碘化学激光 3

1.3 化学激光的定义和特点 5

1.4 有关化学激光的基本概念 6

1.5 氧碘化学激光器的应用 7

1.5.1 氧碘化学激光器在军事领域的应用 7

1.5.2 氧碘化学激光的其他应用 9

参考文献 10

第2章 连续波氧碘化学激光基本理论 13

2.1 激发态氧O2（1△）化学产生 13

2.2 激发态氧O2（1△）的传输损失 14

2.2.1 O2（1△）的液相损失 14

2.2.2 O2（1△）的气相损失 15

2.3 氧碘传能与碘分子解离 17

2.4 增益特性与阈值条件 19

2.5 连续波氧碘化学激光的气体动力学 20

2.6 水汽对激光性能的影响机理 23

参考文献 25

第3章 连续波氧碘化学激光器 26

3.1 单重态氧发生器 26

3.1.1 性能评价参数 26

3.1.2 典型的O2（1△）发生器 29

3.2 除水装置 37

3.3 氧碘混合喷管 39

3.3.1 氧碘混合与解离 39

3.3.2 超声速喷管 42

3.4 压力恢复系统 44

3.4.1 扩压器 44

3.4.2 引射式压力恢复系统 45

3.4.3 吸附式压力恢复系统 47

3.5 碘蒸气发生器 52

3.5.1 固态升华式碘发生器 53

3.5.2 热蒸发式碘发生器 53

3.5.3 吸附式碘发生器 54

3.5.4 化学法碘发生器 55

3.6 氯气供给系统 56

3.7 载气供给系统 57

3.8 氧碘化学激光器的效率 58

3.8.1 反应效率 58

3.8.2 激发效率 58

3.8.3 提取效率 58

3.8.4 化学效率 59

3.8.5 质量（体积）效率 59

3.9 几种典型的氧碘化学激光器系统介绍 60

3.9.1 世界上首台氧碘化学激光器 60

3.9.2 RotoCOIL装置 60

3.9.3 RADICL装置 62

3.9.4 JOG-RADICL装置 65

3.9.5 N2-COIL装置 68

参考文献 73

第4章 连续波氧碘化学激光器增益与工作特性 75

4.1 氧碘化学激光器的增益与功率提取 75

4.1.1 光腔流动工作介质密度恒定条件下的增益与功率提取 75

4.1.2 光腔流动工作介质密度变化条件下的增益与功率提取 79

4.2 输出光强与腔内往返振荡光强的关系 84

参考文献 85

第5章 连续波氧碘化学激光器光学谐振腔理论 87

5.1 光学谐振腔的模式 87

5.1.1 驻波条件 87

5.1.2 纵模 88

5.1.3 横模 89

5.2 光学谐振腔的损耗、Q值及线宽 89

5.2.1 光腔的损耗 89

5.2.2 光子的寿命 90

5.2.3 无源腔的Q值 91

5.2.4 无源腔的线宽 92

5.3 光学谐振腔的几何光学分析 92

5.3.1 光线传输矩阵 92

5.3.2 共轴球面腔的稳定条件 94

5.4 一般稳定球面腔的模式特征 97

5.4.1 ABCD矩阵方法求解一般稳定腔的模参数 97

5.4.2 等价共焦腔求解一般稳定腔的模参数 99

5.4.3 传播圆作图方法求解一般稳定腔的模参数 100

5.5 光学谐振腔的衍射理论分析 102

5.5.1 菲涅耳－基耳霍夫衍射积分方程 102

5.5.2 复杂光学系统的衍射积分——Collins公式 104

5.5.3 Fox-Li数值迭代法 105

5.5.4 快速傅里叶变化法 106

5.5.5 本征函数展开法 106

5.5.6 Prony方法 108

5.6 非稳定光学谐振腔 109

5.6.1 非稳腔的模参数和共轭像点 109

5.6.2 非稳腔的光束近场和远场强度分布 110

5.6.3 束转动90°环形非稳腔（UR90） 112

5.7 激光光束质量的评价方法 117

5.7.1 衍射极限倍数因子β 117

5.7.2 斯特列尔比 119

5.7.3 环围功率比 119

5.7.4 M2因子 120

参考文献 122

第6章 氧碘化学激光器性能参数测量技术 125

6.1 单重态氧绝对浓度（或单重态氧产率）的测量技术 125

6.1.1 自发拉曼光谱法 125

6.1.2 相干反斯托克斯拉曼光谱法 132

6.2 碘流量和碘分子解离率测量技术 135

6.2.1 碘流量的测量 136

6.2.2 碘分子的解离率测量 138

6.3 超声速混合流场测量技术 140

6.3.1 化学发光法流场检测 140

6.3.2 激光诱导荧光测量流场技术 142

6.4 激光输出功率和能量的测量 145

6.4.1 积分球技术 145

6.4.2 能量吸收器技术 148

6.5 激光光束质量的测量 149

参考文献 152