TEA CO2脉冲激光器脉宽展宽及其水下致声研究

论文摘要

在激光水下致声以及各种新兴研究领域中,宽脉宽TEA（Transversely Excited Atmospheric）CO2激光器有着越来越重要的意义。论文首先总结了产生宽脉冲TEA CO2激光器的各种技术,并重点讨论了基于Pulser/Sustainer技术的脉冲展宽方法。随后,论文研究了在各种不同工作气体成分、不同气压对激光光脉宽的影响,揭示了工作气体因素对激光脉冲时间波形的影响规律。在改变放电电路的方面,论文对Pulser/Sustainer技术中关键的脉冲形成网络（PFN,Pulse Formed Net）技术进行了讨论,并用ORCAD的Capture及PSpice软件对各种结构PFN进行了模拟,给出了对应的电压模拟输出波形,为下一步的实验奠定了基础。利用上面的理论模拟结果,在不改变实验室现有TEA CO2激光器主要结构的基础上,实验研究了采用某些PFN结构的TEA CO2激光器光脉冲波形和能量的变化,并同时测量了其放电电压、电流波形。发现在现有的单放电泵浦电路结构条件下,通过加载PFN能使光脉宽展宽,但是有一定极限。随后提出了相应的改善方法。最后,本论文还对激光水下致声实验进行了研究,探讨了不同脉宽的激光对所产生声波的频率峰值分布的影响,证实了宽脉冲激光在激光水下致声应用领域中的相应意义。

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摘要

ABSTRACT

1 研究目的及意义

1.1 课题来源

1.2 研究目的及意义

1.3 本论文主要研究内容

2 脉宽展宽的国内外研究动态'>2 TEA CO₂脉宽展宽的国内外研究动态

2.1 采用气体调节的方法

2.2 采用调节谐振腔的方法

2.3 采用改变放电电路的方法

2.4 本章小结

3 工作气体气压、成分等因素对脉宽的影响

2 气体激光器工作原理简述'>3.1 TEA CO₂气体激光器工作原理简述

3.2 实验装置及方法

3.3 气压、气体成分等因素对脉宽影响的实验结果与分析

3.4 本章小结

4 基于PFN 技术的脉宽展宽方法研究

4.1 脉冲相成网络理论基础

4.2 脉冲形成网络理论模拟

4.3 使用脉冲形成网络放电的脉宽展宽实验研究

4.4 本章小结

2 激光器在水下致声实验中的应用'>5 宽脉宽TEA CO₂激光器在水下致声实验中的应用

5.1 关于水下致声的基础理论

5.2 水下致声实验的装置与方法

5.3 实验结果与分析

5.4 本章小结

6 总结

致谢

参考文献

附录 TDS 示波器数据处理及积分光脉宽计算程序

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标签：宽脉宽论文; 气体因素论文; 脉冲形成网络论文; 激光水下致声论文; 频率峰值论文;

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