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2021-01-21
近日，大連化物所金玉奇研究員、多麗萍研究員團(tuán)隊(duì)成功研制了連續(xù)波千瓦級(jí)燃燒驅(qū)動(dòng)HBr化學(xué)激光器，該激光器在4.0-5.0微米波段的輸出功率是目前文獻(xiàn)可查的同類激光器的最高記錄。此外，該激光器的輸出譜線豐富，可為長(zhǎng)波中紅外激光應(yīng)用提供良好的高能激光光源。
該激光器采用NF3和D2燃燒高溫?zé)峤膺^(guò)量的NF3產(chǎn)生F原子，F(xiàn)原子與H2反應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)激發(fā)態(tài)的HF(ν)和H原子，H原子與Br2反應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)激發(fā)態(tài)的HBr(ν)，HBr(ν)受激輻射發(fā)出3.8-4.7微米的激光。該激光器采用拉法爾噴管結(jié)構(gòu)，將燃燒室的高溫氣體加速膨脹并降溫，在超音速低溫氣流中注入H2和Br2預(yù)混氣體，通過(guò)連鎖反應(yīng)生成HBr(ν)增益介質(zhì)并經(jīng)由光學(xué)諧振腔發(fā)出激光。該激光器的最大出光功率為1042W，單發(fā)出光時(shí)間大于5s；激光輸出功率穩(wěn)定、光斑均勻、光譜組成豐富；此外，通過(guò)控制激光增益發(fā)生器結(jié)構(gòu)和組態(tài)，可以調(diào)控輸出激光的光譜組成。該工作為4-5微米高能激光的應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。
該研究進(jìn)展以快報(bào)形式發(fā)表在《中國(guó)激光》上。上述工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）“能源化學(xué)轉(zhuǎn)化的本質(zhì)與調(diào)控”、中科院國(guó)防創(chuàng)新基金、我所創(chuàng)新基金、中科院化學(xué)激光重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的資助。（文/圖 王增強(qiáng)）
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