200焦耳大气压CO2激光器的注入锁模技术与50千瓦脉冲实现

本文主要探讨了200焦耳横向激励大气压二氧化碳（CO2）激光器的注入锁模技术。在激光器的设计中，关键在于将高强度的毫微秒脉冲注入到再生放大器的阈值之上，以便实现激光器的高效锁模操作。通过这种方式，研究人员得以获得高达25千兆瓦的脉冲输出，这在高能量短脉冲激光产生方面是一个重要的突破。 传统的低能激光器通常采用主动或被动锁模技术，但这些方法面临腔内光学元件损坏和需要接近阈值运转的问题，限制了激光器的能量提升。相比之下，注入锁模技术允许在增益建立阶段通过外部脉冲控制激光输出，避免了自发辐射噪声的影响，从而实现了高能量短脉冲的稳定生成。 文章特别提到了Aloook等人对于高气压横向激励CO2激光器的研究，他们利用注入锁模技术得到了亚毫微秒脉冲，这表明该技术在高压条件下有着显著优势。Morrison和Moses等人则进一步证实了注入技术在染料激光器和Nd:YAG激光器中的应用潜力。 激光器的核心部分采用了Lumonios TEA620型号，其设计类似于Richardson等人描述的双放电结构，具有75厘米长的增益介质和特定的He气体组成比例。非稳腔结构的选择是为了防止内部气体击穿问题，这在高功率激光器中是一个关键考虑因素。 200焦耳的横向激励大气压CO2激光器在200厘米²的孔径下实现了注入锁模，这是一项重要的实验成果，展示了该技术在大型激光系统中的实际应用。总体而言，这项研究不仅提升了激光器的能量输出，也为短脉冲激光技术的发展开辟了新的路径。