折叠式激光器实现150ns长脉冲XeCl准分子激光输出

本文介绍了一台创新的折叠式长脉冲XeCl准分子激光器，该研究主要关注于通过优化设计实现高能量、长时间脉冲输出。研究人员采用双通道放电泵浦技术，将准分子激光器的光路折叠成一个2米长的激光腔，这与传统设计相比，显著增加了腔体长度，从而能够拉长激光脉冲的时间。通过调整放电时间和气压条件，研究人员成功获得了150ns的脉冲宽度和高达150mJ的能量输出。 在传统的方法中，提高激光器的工作气压和激励电压以及重复频率可以增加脉冲能量和功率，但这往往会带来设备尺寸和复杂性的增加。而本文的研究则采取了拉长脉冲宽度的方式，通过XeCl准分子激光器的特性，实现了长脉冲运行。放电激励的准分子激光器通常受到脉冲宽度的限制，但通过预电离技术，如X光或电子束，可以扩展到数百微秒甚至1微秒的范围。然而，这些方法可能伴随着设备结构复杂和体积庞大的问题。 作者以前的研究已经实现了60ns脉冲宽度的激光输出，本文在此基础上进一步改进，通过折叠光路和优化参数，实现了150ns的脉宽和150mJ的能量输出。在适当降低气压至500Torr时，还能获得更长的脉冲，即175μs。此外，当工作气压处于合适比例时，激光器还展现出明显的自锁模现象，这是激光稳定输出的重要指标。 实验装置电路图详细展示了双通道的结构和同步运行机制，使用铝质Rogowski面型电极，并配备有预电离源。每个通道的主放电电容器容量为24x2700pF，且共享阳极，通过公共的火花球隙进行放电控制。这种设计不仅提高了激光器的性能，也简化了设备的构造，对于实际应用具有重要意义。 总结来说，这篇论文介绍了折叠式设计在XeCl准分子激光器中的应用，如何通过优化技术克服了传统长脉冲激光器的局限，提供了长脉冲输出的新途径，对于短波长激光器在光化学、材料处理等领域具有潜在的应用价值。