空心阴极放电银蒸气激光器是利用银离子在放电过程中产生的激光。这种激光器的特点是通过空心阴极放电,使银蒸气被激发到高能级,当这些激发态的银离子返回到低能级时,会发射出特定波长的光。在本文中,研究者已经实现了一个连续工作的空心阴极银离子激光器,其器件结构和实验结果表明,在50厘米的放电长度中,已经获得了30毫瓦的输出功率。 空心阴极放电是一种气体放电技术,通常被应用于原子和分子光谱的产生。在这种放电形式中,阴极是一个中空的管子,里面填充着气体(本实验中为银蒸气)。放电时,气体中的原子或分子被阴极的高电场加速并与阴极碰撞,导致气体原子或分子的电离和激发。之后,在放电区中产生的离子和激发态原子会重新组合,发出特定波长的光。 本文报告的银离子激光器具有特定的输出波长4788埃,这个波长位于可见光的范围。由于银离子在红外、可见光和紫外区域都有丰富的激光谱线,因此银离子激光器具有广泛的研究和应用价值。文章指出,银离子激光器的输出功率与放电电流和气体压力有密切的关系。在特定的气体压力和放电电流条件下,激光输出功率达到30毫瓦。 文章还提及了激光器的结构设计,包括激光器的关键组成部分如鸽棒阳极、空心阴极放电区、银棒阴极、阴极玻璃套管、冷却水管、玻璃外套管和反射镜。这些设计上的细节对于激光器的性能有显著影响。例如,阴极棒加了绝缘套管后,能有效减少放电处理时间并避免布氏窗引起的光损耗。此外,为了提高激光器的输出功率,研究者使用了全内腔结构,并用波纹管连接反射镜来方便调节。 激励电源的选择也是影响激光器性能的重要因素之一。在本文中,研究者使用了普通的整流滤波直流电源和准连续激励的方式。准连续激励方式下,峰值电流可以达到60安培,脉宽为200微秒,重复频率为每秒25次。这种方式可以有效提高激光输出功率,并观察高电流下的激光器工作情况。 激光功率的测量使用了GG-2型激光功率计,激光光斑呈矩形,与放电槽的形状相似。输出功率与放电电流和气体压力的关系通过实验确定,并且在实验条件范围内,压力从3.5托到15托都能获得激光输出,最佳压力在8托左右。 空心阴极放电银离子激光器通过特定设计实现了连续工作的激光输出。这种激光器在实际应用中有很大的潜力,尤其是在需要特定波长激光源的领域。本文的研究结果为后续的研究和应用提供了基础,并指出了进一步提高激光器功率和寿命的可能途径,特别是紫光和紫外波段的研究有待进一步拓展。
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