[发明专利]减小横向激励二氧化碳激光器输出激光脉冲初始尖峰方法

摘要

本发明公开了一种减小横向激励二氧化碳激光器输出激光脉冲初始尖峰方法，涉及气体激光器件技术，该方法包括：减小与火化针耦合的预电离电容；使用pulser/sustainer放电电路；通过放电优化pulser/sustainer放电电路参数，使pulser电容值≤全部sustainer电路电容值的10％；选择最小的pulser电路充电电压，同时保证激光器正常工作。本发明方法，可大大减小横向激励二氧化碳激光器输出激光脉冲波形中由增益开关效应引起的初始尖峰脉冲的幅度和尖峰脉冲占整个激光脉冲总能量的百分含量。实施例表明，激光器输出脉冲中由增益开关效应引起的尖峰脉冲可减小到不到整个激光脉冲能量的3.5％。

主权项

一种减小横向激励二氧化碳激光器输出激光脉冲初始尖峰方法，其特征在于，包括步骤：第一步，无论是采用双边电容耦合火化针预电离还是采用单边电容耦合火化针预电离，减小与火化针耦合的预电离电容：a)若为小放电体积激光器，用电晕预电离方法减小预电离电容；b)当激光器放电体积较大时，是通过印刷线路板预电离技术，随需要改变预电离电容值的大小；第二步，使用横向激励二氧化碳激光器长脉冲泵浦装置中的泵浦电路，为pulser/sustainer放电电路；激光器的全部注入能量E为：E＝1/2×CS×V2S+1/2×∑Ci×V2pfn         (1)(1)式中，Cs为Pulser放电电路总电容，Vs为Cs上的初始充电电压，Ci(i＝1，2，…，n)为sustainer电路中脉冲形成网络的电容，Vpfn为脉冲形成网络电容上的初始充电电压；Pulser放电属于低感快脉冲放电，能够产生增益开关效应，是引起激光脉冲中初始尖峰脉冲的源头，Pulser放电注入能量占激光器全部注入能量的比例β按下式计算：β＝(1/2×CS×V2S)/(1/2×CS×V2S+1/2×∑Ci×V2pfn)                                                       -----(2)第三步，通过放电来优化pulser/sustainer放电电路参数；在完成前两步后，激光器正常放电，输出激光，在激光器保证总能量注入和正常放电的前提下，逐步减小pulser放电电容值，直至获得一个最小的pulser电容值，激光器仍能维持稳定的pulser/sustainer放电；优化后的最小的pulser电容值≤全部sustainer电路电容值的10％；第四步，优化pulser电路充电电压，选择最小的，同时保证激光器正常放电的pulser电路充电电压作为激光器的工作电压。