### QJR2-1型脉冲式可调谐染料激光器关键技术知识点解析
#### 一、概述
QJR2-1型脉冲式可调谐染料激光器是一种能够实现输出波长连续可调的先进激光设备。与传统激光器相比，这种激光器具有更广泛的波长调节范围、更窄的谱线宽度以及更短的脉冲宽度等特点。这些特性使其在科学研究和技术应用领域展现出巨大的潜力，特别是在激光同位素分离、光化学反应、高分辨光谱学和瞬态光谱分析等方面。
#### 二、核心部件与技术指标
**1. 泵浦源 - 氮分子激光器**
- **输出波长**: 3371埃
- **输出能量**: 2.5毫焦耳/脉冲
- **脉冲宽度**: 4毫秒
- **脉冲重复频率**: 1~30次/秒
- **发散角（半角）**: 上下10毫弧度，左右36毫弧度
**2. 染料激光器**
- **波长调谐范围**: 3600~7135埃
- **谱线半宽度（针对6000埃）**: 约0.4埃
- **转换效率（使用若丹明6G对5800埃）**: 约10%
- **脉冲宽度**: 4毫秒
- **脉冲重复频率**: 0~20次/秒
- **发散角（半角，对整个调谐范围）**: 5~10毫弧度
**3. 谐振腔系统**
- **输出镜(M)**: 宽带多层介质膜平面镜，在6000埃处反射率为30%。
- **染料池(C)**: 长度为2厘米的石英匣。
- **扩束器(T)**: 可选10倍或30倍。
- **法布里-珀罗标准器(E)**: 平行平板玻璃，厚度4.8毫米，折射率1.57；两面镀有多层介质膜，在6000埃处反射率为50%。
- **反射光栅(G)**: 1200线/毫米的复制光栅，其第一级反射率为68%。
- **工作染料**: 若丹明6G，浓度为5×10^-3克分子/升。
#### 三、关键技术点详解
**1. 横向激励机制**
采用平板传输线电路激励方式，通过将3371埃的激光聚焦后对染料进行横向激励。这种方式能够有效提高激光器的输出功率和稳定性。
**2. 谐振腔结构优化**
- **结构(A)**: 仅使用染料池C，测得的超辐射总带宽为180埃。
- **结构(B)**: 使用M、C、G组成谐振腔，测得输出线宽为3.1埃。
- **结构(C)**: 在结构(B)的基础上增加扩束器T（10倍），测得输出线宽缩小至0.28埃。
- **结构(D)**: 结构(C)中的扩束器T改为30倍，测得输出线宽进一步缩小至0.08埃。
通过上述结构优化，实现了对输出激光线宽的有效控制，尤其是在结构(D)中实现了非常窄的0.08埃线宽，这在许多科研领域是非常重要的技术突破。
**3. 输出线宽的进一步收窄**
实验表明，通过提高法布里-珀罗标准器的精密度或在腔内或腔外增加另一个标准器，可以使输出线宽进一步收窄。然而，这也意味着输出功率会相应降低。因此，在实际应用中需要根据具体需求来权衡线宽和功率之间的关系。
QJR2-1型脉冲式可调谐染料激光器不仅具备出色的波长调谐能力和光谱分辨率，而且通过对谐振腔结构的精心设计和优化，成功实现了极窄的输出线宽，为科学研究和技术应用提供了强大的工具。
