The invention discloses a method for prolonging the life of the filament by using the laser double beam breakdown spectral relaxation effect, including: the ultrashort pulse laser beam produced by the pulse laser is divided into two pulse laser beams with the same energy after the first beam splitter, and the pulse laser beam passes through the first reflector set, the second beam splitter mirror and the focus mirror. A filament is produced by ionizing a gas molecule in the air; another pulse laser beam produces another filament in the space position of the first light wire through the second mirror group, the second beam splitter mirror and the focus lens. The optical filament independently produced by laser can realize the continuity of unrest in the time domain, and the transient spectrograph controlled by the trigger signal of the pulse laser is used to measure the relaxation of the breakdown spectrum emitted by the filament, and the time domain life of the filament is diagnosed. By changing the time delay or the optical path difference of the two beams, the invention can prolong the life time of the optical filament.
【技术实现步骤摘要】
利用激光双光束击穿光谱驰豫效应延长光丝寿命的方法
本专利技术涉及激光超快应用
,尤其涉及一种利用激光双光束击穿光谱驰豫效应延长光丝寿命的方法。
技术介绍
随着20世纪80年代,飞秒激光出现并迅速发展,飞秒激光极短的脉宽与超强的功率密度使得其在与物质相互作用时,能够以极快的速度将其全部能量注入到很小的作用区,瞬间内的高能量密度沉积将使电子的吸收和运动方式发生变化,避免了激光线性吸收、能量转移和扩散等的影响,从而在根本上改变了激光与物质相互作用的机制,同时,由于固态物质内部微观运动或过程的特征时间大多都在飞秒至皮秒量级,这就使得人们有可能采用这种极端时域光场对物质的超快相互作用来有效控制或支配物质内部的微观过程和物质分子的结构变化,从而获取更多的物质信息。因此,超短脉冲激光技术已成为人们探索物质世界新的规律与现象的重要工具和手段,获得了众多领域的青睐。本专利技术中所述的激光成丝是当超短脉冲激光经过特殊的光路装置后,激光的聚焦点会沿光轴排列成一段线,称其为焦线。当焦线的聚焦强度高于大气分子或原子的电离阈值时,大气被击穿电离而形成等离子体,这种等离子体发出的光就称之为激光光丝,亦称光丝等离子体或等离子体通道。激光成丝在大气遥感、污染物检测、THz及谐波产生、空气波导等领域具有重要的学术价值和应用潜力,研究者在理论、实验和应用方面进行了深入的研究,获得了相应的研究结果。在实际应用中,由于在探测过程中,探测器接收到的光谱信息受散射光子信号的强度、偏振、角分布等因素的影响,信号光强度十分有限,激光光丝通过电离激发的光谱信号强度,取决于光丝的发光强度,而光丝发光强度 ...
【技术保护点】
1.一种利用激光双光束击穿光谱驰豫效应延长光丝寿命的方法,其特征在于,包括:步骤1、脉冲激光器产生的超短脉冲激光束经第一分束镜后分成两路能量相同的脉冲激光束;步骤2、一路脉冲激光束经第一反射镜组、第二分束镜、聚焦镜后,在空气中电离气体分子而产生一条光丝,同时发射击穿光谱,击穿光谱驰豫的时间即为光丝的寿命;步骤3、另一路脉冲激光束经第二反射镜组、第二分束镜、聚焦镜后,在第一条光丝的空间位置产生另一条光丝;此路激光在传输过程中,通过计算机改变此路激光的时间延迟或光程差,使两路激光独立产生的光丝在时域上实现无间歇的延续;步骤4、利用脉冲激光器触发信号控制的瞬态光谱仪测量光丝发射的击穿光谱驰豫,诊断光丝的时域寿命。
【技术特征摘要】
1.一种利用激光双光束击穿光谱驰豫效应延长光丝寿命的方法,其特征在于,包括:步骤1、脉冲激光器产生的超短脉冲激光束经第一分束镜后分成两路能量相同的脉冲激光束;步骤2、一路脉冲激光束经第一反射镜组、第二分束镜、聚焦镜后,在空气中电离气体分子而产生一条光丝,同时发射击穿光谱,击穿光谱驰豫的时间即为光丝的寿命;步骤3、另一路脉冲激光束经第二反射镜组、第二分束镜、聚焦镜后,在第一条光丝的空间位置产生另一条光丝;此路激光在传输过程中,通过计算机改变此路激光的时间延迟或光程差,使两路激光独立产生的光丝在时域上实现无间歇的延续;步骤4、利用脉冲激光器触发信号控制的瞬态光谱仪测量光丝发射的击穿光谱驰豫,诊断光丝的时域寿命。2.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋海英,李瑶,刘世炳,刘勋,李维,刘海云,
申请(专利权)人:北京工业大学,北京空间机电研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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