2-15 堆泵浦³He/Ar/Xe激光体系小讯号增益与效率

　　为得到堆泵浦³He/Ar/Xe激光体系的小讯号增益系数和饱和光强，得到给定体系输出镜的最佳透射率，利用CFBR- Ⅱ快中子脉冲堆进行了此项实验研究。实验时，CFBR- Ⅱ脉冲堆运行于脉冲工况下，测点脉冲峰中子注量率为7.0×10¹⁵n/(cm^2×s),其半高宽为250ms。³He/Ar/Xe激光体系的谐振腔长0.9m,气体总压83kPa，配比为80.2:19.3:0.5, 谐振腔放置于f 135´ 700×50的高密度聚乙烯管内，脉冲中子经聚烯乙管慢化后到达气体介质处的中子注量率为6.9´ 10¹⁴n/ (cm^2× s)。

图1 激光输出功率随输出镜透射率的变化曲线

　　在设计谐振腔、选择气体介质及其配比时，充分考虑到Xe原子激光系统的诸谱线中波长为1.73m m的激光易于起振，有效抑制其它波长的谱线。实验选用6种输出镜，其对于波长1.73mm的谱线，透射率分别为1.7％、3％、4％、7％、7.7％和10％，激光输出信号由f 3mm的光缆导出堆厅，经B2123Ge半导体探测器转换成电压信号后记录在存储示波器内。激射实验共爆发脉冲6发（对应6种输出镜透射率），获得的激光波长1.73m m,最大输出功率45mW，泵浦功率沉积4.5W/cm³,激光输出功率随输出镜透射率的变化关系示于图1。

　　忽略放大管内耗损, 用Rigrod分析法得到³He/Ar/Xe体系小讯号增益系数为0.24％/cm，饱和光强为36W/cm²,激光输出功率效率达1％，给定激光体系输出镜的最佳透射率为5.6%。为证实体系输出信号确为激光信号，还进行了验证实验和空白实验。验证实验用厚纸挡住反射镜，体系输出仅有较弱的荧光信号。空白实验采用未充气的放大管，所获得的信号与本底信号一致。