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為定量測量中紅外高能激光的總能量和功率密度時空分布,采用熱吸收和光電量熱復合相結合的測量方法,通過熱吸收體溫度場分布數值計算和探測器結構設計,研制了可用于長脈沖中紅外高能激光測量的光斑探測器。探測器由量熱堆、光電量熱復合探測陣列、測溫單元、數據采集單元和信號處理單元等幾部分組成。有效測量面積為12 cm×12 cm,光斑測量空間分辨率為2.4 cm,時間分辨率為25 Hz,總能量測量不確定度小于10%,功率密度測量不確定度小于7%。實驗表明,該探測器可測量最大能量超過50 kJ的數秒級脈沖中紅外激光,采用該方法,可實現大面積、高能量和高空間分辨的高能激光光斑測量。
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根據ZBALN光纖拉曼激光器的結構,理論分析了中紅外ZBLAN光纖級聯拉曼激光器運行方式并建立了泵浦光和斯托克斯光的非線性耦合方程組。基于該方程組,對用高功率摻銩光纖激光器泵浦ZBLAN光纖產生拉曼頻移時泵浦光和斯托克斯光在光纖中的演化過程進行了仿真。為了提高激光器性能,對光纖長度、輸出耦合器反射率、泵浦功率等激光器參數及其對激光器性能的影響進行了數值分析。數值計算結果表明,用摻銩光纖激光器泵浦ZBLAN光纖可以以較高的光光轉換效率產生更長波長的拉曼激光。不同的光纖長度和輸出耦合器反射率相互影響,并共同影響激光器的性能。根據以上分析,最終獲得了高性能的ZBLAN光纖拉曼激光器的優化參數。
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