高功率CO2激光器及其应用技术【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

高功率CO2激光器及其应用技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章 绪论1

1.1 引言1

1.1.1 激光术语与基本概念问题1

1.1.2 激光常用计量单位、符号3

1.2 CO2激光简介5

1.2.1 CO2激光器及其分类5

1.2.2 封离式CO2激光器5

1.2.3 快轴流CO2激光器7

1.2.4 横流CO2激光器11

1.2.5 CO2激光器技术特点14

1.3 CO2激光发展简史15

1.4 实际应用中常见问题解释17

参考文献24

第二章 高功率脉冲CO2激光器的基本原理27

2.1 CO2激光器的工作原理27

2.1.1 CO2分子振转能级结构27

2.1.2 CO2激光器的能级寿命和弛豫过程29

2.1.3 CO2激光器的激发过程30

2.1.4 辅助气体31

2.2 TEA CO2激光器33

2.2.1 概述33

2.2.2 TEA CO2激光器的典型技术37

2.3 小结39

参考文献39

第三章 气体放电激励技术42

3.1 气体放电的基本特性42

3.1.1 气体放电中的粒子42

3.1.2 粒子间的相互作用43

3.2 气体放电激发47

3.2.1 电子碰撞激发47

3.2.2 共振激发能量转移49

3.2.3 电荷转移激发50

3.2.4 彭宁电离51

3.3 横向激励大气压（TEA）CO2激光器的激励技术51

3.3.1 高功率TEA CO2激光器对激励电源的要求51

3.3.2 高功率TEA CO2激光器激励电源组成和工作原理52

3.3.3 工频LC谐振充电电源技术53

3.3.4 高频开关充电电源技术54

3.3.5 激励电路54

3.4 TEA CO2激光器中的电磁兼容技术59

参考文献61

第四章 高功率CO2激光器谐振腔技术63

4.1 光学谐振腔的基本知识63

4.1.1 光学谐振腔的构成与分类63

4.1.2 光学谐振腔的作用64

4.1.3 光学谐振腔的损耗64

4.1.4 光学谐振腔的稳定性条件68

4.2 稳定腔73

4.2.1 一般稳定球面腔的等价共焦腔73

4.2.2 一般稳定球面腔的模式特征74

4.3 非稳腔76

4.3.1 稳定腔的缺点77

4.3.2 非稳腔的优点78

4.3.3 高功率TEA CO2激光器非稳腔的设计与实验78

4.4 谐振腔镀膜选支技术82

4.4.1 镀膜选支技术原理83

4.4.2 稳定腔9.3μm选支输出实验83

4.4.3 非稳腔9.3μm选支输出实验86

4.4.4 稳定腔10.6μm/9.3μm两波长切换输出89

参考文献91

第五章 CO2激光调制与短脉冲输出技术93

5.1 激光调制93

5.1.1 激光调制的基本概念93

5.1.2 电光调制94

5.1.3 声光调制102

5.1.4 其他调制方法简介108

5.2 调Q CO2激光器110

5.2.1 调Q原理110

5.2.2 电光调Q CO2激光器111

5.2.3 声光调Q CO2激光器121

5.3 超短脉冲CO2激光器129

5.3.1 超短脉冲CO2激光器研究进展129

5.3.2 高功率CO2超短脉冲的获得130

参考文献138

第六章 CO2激光器波长调谐与变频技术140

6.1 CO2激光波长调谐技术140

6.1.1 CO2激光器输出谱线140

6.1.2 封离式CO2激光器波长调谐技术143

6.1.3 高功率CO2激光器波长调谐技术148

6.1.4 高功率CO2激光器特定波长输出相关技术149

6.2 CO2激光变频技术150

6.2.1 高功率CO2激光倍频技术151

6.2.2 高功率CO2激光差频技术160

6.3 CO2激光波长变换技术161

6.3.1 高功率CO2激光产生极紫外波段辐射162

6.3.2 脉冲CO2激光受激拉曼散射163

6.3.3 相对论电子束与脉冲CO2激光作用产生可见光波长174

参考文献177

第七章 激光参数测试技术179

7.1 激光波长179

7.1.1 CO2激光谱线分析仪法检测波长179

7.1.2 光栅分光法检测波长180

7.2 激光功率181

7.2.1 平均功率检测182

7.2.2 脉冲功率检测183

7.2.3 功率不稳定度184

7.3 激光能量184

7.3.1 单脉冲能量184

7.3.2 重频放电能量185

7.3.3 能量密度185

7.3.4 能量不稳定度186

7.4 激光束发散角186

7.4.1 光斑尺寸187

7.4.2 近场发散角187

7.4.3 远场发散角188

7.4.4 激光束指向稳定性190

7.5 激光脉冲宽度191

7.5.1 激光重复频率191

7.5.2 激光脉冲宽度192

7.6 激光器效率192

7.6.1 电光转换效率192

7.6.2 插头效率193

参考文献193

第八章 应用基础195

8.1 激光定向发射技术195

8.1.1 高斯光束整形——衍射理论和设计195

8.1.2 激光束的监视对准技术211

8.1.3 激光束的指向稳定技术215

8.1.4 激光束的聚焦发射技术218

8.1.5 高功率激光元件225

8.2 激光大气传输228

8.2.1 地球大气228

8.2.2 大气湍流效应236

8.2.3 大气湍流的激光传输效应240

8.2.4 大气热晕效应241

8.2.5 受激拉曼散射245

8.2.6 大气击穿246

8.3 CO2激光辐照效应247

8.3.1 激光辐照效应基础理论247

8.3.2 脉冲CO2激光与物质的相互作用263

参考文献271

第九章 激光探测技术275

9.1 CO2激光探测概述275

9.1.1 CO2激光雷达发展历程275

9.1.2 CO2激光雷达的分类275

9.2 CO2激光测距技术279

9.2.1 CO2激光测距概述279

9.2.2 脉冲激光测距原理279

9.2.3 激光测距方程及系统噪声分析280

9.2.4 脉冲测距系统284

9.2.5 国外典型CO2脉冲激光测距系统289

9.3 CO2激光差分吸收探测技术292

9.3.1 CO2激光差分吸收探测概述292

9.3.2 CO2激光差分吸收探测原理293

9.3.3 气体浓度反演算法294

9.3.4 吸收气体种类辨别296

9.3.5 CO2激光差分吸收探测系统298

9.4 CO2激光相干探测技术310

9.4.1 CO2激光相干探测简史310

9.4.2 CO2激光相干探测原理311

9.4.3 CO2激光相干探测发射机313

9.4.4 CO2激光相干探测接收机317

9.4.5 CO2激光相干成像320

9.4.6 CO2激光多普勒跟踪329

参考文献342

第十章 激光定向能技术346

10.1 激光推进技术346

10.1.1 概述346

10.1.2 大气呼吸式激光推进347

10.1.3 烧蚀式推进350

10.1.4 激光微推进353

10.2 激光武器技术355

10.2.1 概述357

10.2.2 CO2激光武器技术360

10.2.3 国外CO2激光武器361

10.3 其他应用365

10.3.1 激光钻井技术365

10.3.2 激光清洗技术366

10.3.3 激光驱雾技术368

10.3.4 激光除冰技术368

参考文献369

第十一章 激光加工371

11.1 激光加工的特点、类型及应用371

11.1.1 激光加工的特点371

11.1.2 激光加工用CO2激光器372

11.1.3 激光加工机床372

11.2 激光打孔373

11.2.1 激光打孔的物理过程373

11.2.2 激光打孔的设备375

11.2.3 典型材料的激光打孔376

11.3 激光切割381

11.3.1 激光切割的特点382

11.3.2 激光切割方式383

11.3.3 常用工程材料的CO2激光切割384

11.4 高功率激光深熔焊396

11.4.1 激光深熔焊接理论基础396

11.4.2 典型材料的激光焊接396

11.5 激光熔覆与激光合金化398

11.5.1 激光熔覆398

11.5.2 激光合金化400

参考文献402