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第一章　绪论1

1—1　化学激光的定义和基本概念1

1—1—1　产生化学激光的典型放能化学反应2

1—1—2　广义的化学激光3

1—2　化学激光的诞生4

1—3　第一代化学激光——HF/DF化学激光6

1—3—1　HF/DF化学激光的基本理论6

1—3—2　HF/DF化学激光装置11

1—4　第二代化学激光——氧碘化学激光13

1—5　HF泛频化学激光的出现和发展15

1—6　探索可见波段化学激光16

1—7　短波长化学激光的应用17

1—7—1　氧碘化学激光器的军事应用——激光武器18

1—7—2　氧碘化学激光器的民用——激光工业加工18

参考文献22

第二章　连续波COIL基本理论23

2—1　用化学反应产生O2（1△）23

2—1—1　化学和机理23

2—1—2　氯气的吸收26

2—1—4　单重态氧的产率27

2—1—3　反应压力的影响27

2—1—5　O2（1△）发生器模型28

2—2　激发态O2（1△）的气相传输损失45

2—3　碘分子解离和氧碘传能48

2—3—1　碘分子解离48

2—3—2　O2（1△）与I（2P3/2）的传能过程50

2—4　激光增益和饱和光强特性51

2—4—1　激光增益51

2—4—2　饱和光强53

2—5　O2（1△）和I（2P1/2）的猝灭动力学54

2—5—1　O2（1△）的猝灭55

2—5—2　激发态碘原子的猝灭57

参考文献58

第三章　连续波氧碘化学激光器59

3—1 引言59

3—2　激发态氧发生器59

3—2—1　鼓泡式O2（1△）发生器59

3—2—2　转板式O2（1△）发生器61

3—2—3　射流式O2（1△）发生器62

3—2—4　转网式O2（1△）发生器64

3—2—5　喷雾式O2（1△）发生器66

3—2—6　O2（1△）发生器中反应释放能量分配情况67

3—3　除水装置68

3—3—1　除水的重要性68

3—3—2　除水装置70

3—3—3　气流中水气含量的测量72

3—4　亚音速氧碘化学激光装置73

3—4—1　O2（1△）发生器73

3—4—2　碘蒸气发生器及氧碘混合器75

3—4—3　光学谐振腔77

3—5—1　超音速流动的作用78

3—5　超音速氧碘化学激光装置78

3—5—2　转板式O2（1△）发生器79

3—5—3　碘蒸气发生器80

3—5—4　O2（1△）与碘分子的混合和解离81

3—5—5 超音速喷管85

3—6 几种典型超音速氧碘化学激光装置87

3—6—1 RotoCOIL装置87

3—6—2 RADICL装置89

3—7 氧碘化学激光器的效率和能量损失90

3—7—1 反应效率90

3—7—4 化学效率91

3—7—3 提取效率91

3—7—2 激发效率91

参考文献92

第四章 连续波氧碘化学激光的光束质量理论94

4—1 光学谐振腔的几何理论94

4—2 基模体积与菲涅尔数100

4—3 非稳腔的空腔模103

4—4 非稳腔的模交叉特性106

4—5 激光介质对光束质量的影响109

4—6 适用于氧碘化学激光的非稳腔腔模理论基础110

4—6—1 UR90腔的基本原理112

4—6—2 UR90腔的矩阵分析114

4—6—3 UR90裸腔模的积分方程115

4—6—4 实际腔中光学元件的像差及增益分布不均匀性对光场的影响116

4—6—5 UR90腔的参数设计118

4—6—6 倒向模124

参考文献132

第五章 连续波氧碘化学激光器的光学谐振腔134

5—1 稳定腔的特性与设计134

5—1—1 稳定腔中腔长L的允许取值变化范围135

5—1—2 稳定腔的光束尺寸及发散角137

5—2　非稳腔的特性与设计142

5—2—1　非稳腔的种类和特点143

5—2—2　非稳腔的放大率、输出耦合率及输出光束发散角146

5—2—3　非稳腔的基模损耗与有效菲涅尔数148

5—2—4　非稳腔的镜子尺寸选择及输出耦合方式150

5—2—5　常规非稳腔输出光束的近、远场图样152

5—3 束转动90°的环形非稳腔（UR90）155

5—3—1　UR90腔的典型设计步骤156

5—3—2　UR90腔的光束质量及其测定159

5—4　可供连续波氧碘激光使用的其它腔型163

5—4—1　凹凸型大模体积稳定腔163

5—4—2　腔内扩束稳定腔165

5—4—3　高斯型或超高斯型选膜腔166

5—4—4　一维稳定另一维非稳选模腔170

参考文献171

第六章　脉冲氧碘化学激光173

6—1　历史性的探索173

6—2　光引发脉冲氧碘化学激光模型175

6—3　脉冲氧碘化学激光的突破179

6—3—1　光引发脉冲氧碘化学激光179

6—3—2　放电引发脉冲氧碘化学激光180

6—4—1　连续波氧碘化学激光调Q182

6—4　连续波氧碘化学激光脉冲化182

6—4—2　调Q方法的选择183

6—4—3　连续波氧碘化学激光器内增益磁调制198

参考文献200

第七章　HF泛频化学激光201

7—1　基本原理201

7—2　HF泛频激光器的结构及关键技术202

7—3　特殊要求的腔镜镀膜技术203

7—4　HF基频自发辐射放大和寄生振荡的抑制205

7—5　新型高功率谐振腔206

7—6　喷管的设计与研究208

7—7　选线技术212

参考文献214

第八章　可见波段化学激光215

8—1　引言215

8—1—1　重要意义215

8—1—2　三大化学反应体系215

8—2　燃烧或爆炸体系216

8—2—1　CN可见化学激光216

8—2—2　Pb可见化学激光217

8—3—1　MgF可见化学激光218

8—3　金属原子与强氧化剂体系218

8—3—2　SnO可见化学激光219

8—3—3　SiO传能可见化学激光223

8—3—4　Na2可见化学激光225

8—4　亚稳态粒子传能体系227

8—4—1　O2（1△）传能可见化学激光228

8—4—2　NF（a）传能可见化学激光230

参考文献233

9—1　理论模型的重要意义234

9—2　连续波超音速氧碘化学激光模型234

第九章　短波长化学激光理论模型234

9—3　F-NH3-IF化学反应体系探索IF可见化学激光模型238

9—4　脉冲氧碘化学激光放大器模型242

9—5　超音速HF化学激光二维模型247

参考文献251

第十章　化学激光测试诊断技术252

10—1　激发态氧O2（1△）绝对浓度的测量252

10—1—1　检测O2（1△）绝对浓度的几种方法252

10—1—2　红外辐射-量热法253

10—2　氧碘化学激光器气流中杂质测量257

10—2—1　气流中水气含量的测量257

10—2—2　气流中氯气的测量259

10—3　氧碘化学激光器气流中碘分子浓度及碘解离度测量261

10—3—1　超音速气流中碘分子浓度测量261

10—3—2　氧碘化学激光器气流中碘解离度测量263

10—4　连续波化学激光器中两股气流混合过程及流场显示264

10—4—1　激光诱导荧光法诊断流场265

10—4—2　化学发光法诊断流场268

10—5　增益介质小信号增益系数测量272

10—5—1 用二极管激光器作探测光源探测氧碘激光介质小信号增益系数272

10—5—2　转镜扫描法测小信号增益分布278

10—6　光束质量诊断281

10—6—1　近场光强分布及光斑测定282

10—6—2　近场相位分布测量284

10—6—3　远场束散角及光强分布测量287

10—6—4　激光的Stokes参量测量289

10—6—5　关于激光束质量的评定标准294

10—7　氧碘化学激光器光腔内散射损耗诊断295

10—8　氧碘激光的谱线与饱和特性297

10—8—1　氧碘激光的活性介质特性297

10—8—2　氧碘激光活性介质的饱和增益300

10—8—3　氧碘激光的辐射谱特性分析305

参考文献309