溴化铜蒸气激光器最大供电功率研究

摘要： 铜及铜化合物蒸气激光器在可见光波段具有最强输出功率，可达100瓦以上。这类激光器具有独特优势：激光束相干性与聚焦性高，且能在较小体积内实现高平均输出功率。近年来，此类激光器（尤其是溴化亚铜(CuBr)激光器）作为辐射源和蒸气亮度放大器，被广泛应用于新型激光有源光学系统，用于强背景光干扰下快速过程的可视化监测与控制。但此类光学系统的发展也带来了与激光技术及其工作参数优化相关的新问题。 铜激光器的关键运行特性包括输入电功率与放电气体温度。本文通过研究λ=510.6纳米激光谱线下能级允许的热布居阈值，探讨了可向气体放电提供的激光功率上限。基于稳态热传导方程的增强解析模型与计算机模拟相结合，建立了一套确定气体放电最大可供电功率的方法学——该方法考虑了功率在管截面径向的分布特性。随后将该方法应用于实际小型溴化亚铜激光器作为亮度放大器的工作场景。