新型光学谐振器和热透镜效应 Thomas Graf Rudolf Weber, and Heinz-P. Weber 应用物理研究所，Beme Sidlerstrasse 5大学，CH - 301 2 Beme，瑞士 概要 激光谐振腔支持稳定的振荡的最大功率范围主要是由活性介质（热）材料常数和冷却方法所决定。通过控制稳定的基本模式操作的功率范围，可以转移到更高的能量，具有特殊的腔设计和腔内光学但稳定范围的宽度不会受到影响。此外，在泵的活性介质强度增加也加剧了非球面元件的热诱导的扭曲。因此，开发新颖的谐振器时，分析这些热效应具有重大意义。我们目前对热诱导的扭曲，一种新型的多棒激光腔，变量配置的谐振器（VCR）进行分析。对热效应进行了数值模拟和实验的研究。我们目前对各种抽水和冷却方案进行比较后发现复合棒端面泵浦激光器提供最有效的冷却。VCR被开发调控基本模式激光器的功率范围。由于其能力作为法布里- 珀罗谐振器，它克服了稳定性与传统的多棒谐振器相关的问题，并允许一个新的Q开关技术作为一种环形腔运行。 关键词：固态激光器，二极管泵浦激光器，光学谐振器，热透镜效应，热致双折射。 1.介绍 二极管泵浦固态激光器，有着广泛的工业和科学应用。二极管激光器价格的不断下降，应用正在扩展到高功率范围。此外，泵浦方式的改善使二极管激光辐射高效和紧聚焦到激光材料。由于大量吸收功率，这将导致强烈的局部加热。因此，在固态激光材料的热效应已经获得了相当高功率，半导体激光泵浦全固态激光器作为一个发展中的关键问题的重要性被提高。 选中激光材料后，热效应只与冷却的方法有关，然后必须采用适当的谐振器设计。我们在下面的实验和数值调查报告二极管激光的热效应泵浦全固态激光器和特殊的光学谐振器的发展。热透镜效应和应力引起的双折射用于比较四种不同的冷却技术。完全验证的数值有限元（FE）代码，它也适用于区分不同的热透镜效应的贡献- 比如弯曲的表面和折射率变化与温度和应力性曲折分析高功率激光器的功率调整的极限。进一步的功率调节功能则需要使用更长的侧面泵浦激光棒多棒谐振器的使用。多棒谐振器特别适合规模在几十瓦的顺序输出功率，高光束质量的激光器的输出功率。在这种情况下，热扭曲分发到几个激光棒，在同一个腔泵的功率降低。我们报告一个独特的激光谐振腔，变量配置的谐振器（VCR），他具有反向泵浦多棒谐振器的可调性。特别是录像机的稳定性能与传统的多棒的法布里- 珀罗谐振解决了严重的稳定性问题，并允许一个新的Q开关技术。在下面的章节中，我们将首先考虑球面镜片的近似热引起的扭曲，并讨论TEM0模式激光器的规定下能量的限制。 我们对不同的激光棒的冷却方法进行了比较。热致双折射所造成的损失在短期内第3节中讨论。
人教版物理选修1-1第一章第六节电流的热效应同步训练B卷（练习） 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题（共15小题） (共15题；共30分) 1. （2分）(2018·杭州模拟) 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60-0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)。如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（） A . 充电宝充电时将电能转化为内能 B . 该充电宝最多能储存能量为 C . 该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2h D . 该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，则理论上能充满2次 【考点】 2. （2分）一个电流表的满偏电流Ig＝1 mA，内阻为500 Ω，要把它改装成一个量程为10 V的电压表，则应在电流表上（） A . 串联一个10 kΩ的电阻 B . 并联一个10 kΩ的电阻 C . 串联一个9.5 kΩ的电阻 D . 并联一个9.5 kΩ的电阻 【考点】
3. （2分）磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G ，内阻Rg＝30 Ω，满偏电流Ig＝5 mA，要将它改装为量程为0～3 A的电流表，所做的操作是（） A . 串联一个570 Ω的电阻 B . 并联一个570 Ω的电阻 C . 串联一个0.05 Ω的电阻 D . 并联一个0.05 Ω的电阻 【考点】 4. （2分）下列说法中不正确的是（） A . 在国际单位制中，热功率的单位是瓦特 B . 电动机、电灯泡铭牌上标的功率是它们的热功率 C . 电流通过电动机时，电能主要转化为机械能 D . 电流通过白炽灯时，电能几乎全部转化为内能 【考点】 5. （2分）如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V．若把它接在a、b两点间，电压表的读数为（）
第38卷第3期红外与激光工程2009年6月Vol.38No.3Infrared and Laser Engineering Jun.2009 星载全固态激光器的实验研究 毕进子，马秀华，陈卫标 (中国科学院上海光学精密机械研究所，上海201800) 摘要：激光二极管抽运的全固态激光器具有体积小、质量轻、效率高的特点，是目前星载激光雷达系统的主要发射光源。介绍了一种基于传导冷却的LD阵列侧面抽运Nd:YAG晶体的Zig蛳Zag板条激光器。板条介质能够消除棒状介质带来的一阶热聚焦和应力退偏效应。采用55个准连续激光二极管沿板条晶体长度方向均匀排列，通过柱面镜耦合进行均匀抽运。Nd:YAG晶体的散热是采用与其热膨胀系数匹配的金属热沉由光泵背面将热量传导出去。LD阵列的散热是通过紫铜热沉传导到底板，再由热管传递出去。实验中使用平凹激光谐振腔，重复频率20Hz，获得单脉冲能量大于150mJ的激光输出，脉冲宽度10ns左右，光-光转换效率大于15%。实验表明：该激光器具有在太空中应用的潜力。 关键词：星载激光器；传导冷却；LD侧面抽运；空间激光雷达 中图分类号：TN24文献标识码：A文章编号：1007-2276(2009)03-0448-04 Experimental study of space蛳borne all蛳solid蛳state laser BI Jin蛳zi，MA Xiu蛳hua，CHEN Wei蛳biao (Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Shanghai201800，China) Abstract:Diode蛳pumped solid蛳state lasers are currently main optical source of space蛳based lidar system，because of its small volume,light weight and high efficiency.A conductively cooled diode arrays side蛳pumping Nd:YAG Zig蛳Zag slab laser was introduced.The slab geometry medium could eliminate the first order thermal lensing and depolarization effects of stress of rod geometry medium.55quasi蛳cw diode bars were placed symmetrically along the length direction of slab's crystal,and coupled through a cylindrical lens,uniformly pumping.Thermal conduction of Nd:YAG crystal was done on the reverse pumping face by metal cooling heat sink.The heat dissipation of diodes arrays was conducted to bottom through heat sink,transmitted out by heat pipes.A plane蛳concave rear mirror and a flat output coupler were used as laser resonator.The pulses had been obtained with energy of150mJ,repetition frequency of20Hz,pulse width of10ns.The optical to optical conversion efficiency was more than15%. Experiment results show that this laser is capable of use in space. Key words:Space蛳borne lasers;Conductively cooled;LD side pumping;Space蛳based lidar 收稿日期：2008-08-10；修订日期：2008-10-20 基金项目：国防科技预研基金项目 作者简介：毕进子（1976-），男，山东威海人，助理研究员，主要从事空间激光器和空间光学仪器结构设计与分析等方面的研究。 Email:mnibjz@https://www.doczj.com/doc/6e11721727.html,
鲁科版(2019)选择性必修1《1.1 化学反应的热效应》练习卷（6） 一、单选题（本大题共13小题，共32.0分） 1.下列设备工作时，将化学能主要转化为热能的是() 锂离子电池太阳能集热器硅太阳能电池燃气灶 A. B. C. D. A. A B. B C. C D. D 2.下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是() A. 氢气在氧气中燃烧 B. 焦炭在高温下与水蒸气反应 C. 硫在氧气中燃烧 D. 铁丝在氧气中燃烧 3.下列说法正确的是() A. 反应条件是加热的反应都是吸热反应 B. 化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化 C. 物质燃烧不一定是放热反应 D. 放热的化学反应不需要加热就能发生 4.下列说法正确的是 A. 生成物成键时释放的总能量大于反应物断键时吸收的总能量时，ΔH<0 B. 体系的温度升高一定是放热反应造成的；体系的温度降低一定是吸热反应造成的。 C. 需要加热才能进行的反应一定是吸热反应 D. 反应放出热量的多少与反应物的质量和状态无关 5.已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程 式正确的是() O2(g)△H=+242kJ?mol?1 A. H2O(g)=H2(g)+1 2 B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=?484kJ?mol?1
O2(g)=H2O(g)△H=+242kJ?mol?1 C. H2(g)+1 2 D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=+484kJ?mol?1 6.下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，其中判断正确的是() A. 石墨转变成金刚石是吸热反应 B. 白磷比红磷稳定 C. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H>0 D. S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1S(g)+O2((g)=SO2((g)△H2，则△H1>△H2 7.在常温常压下，1gH2在足量Cl2中完全燃烧生成HCl气体，放出92.3kJ的热量。下列热化学方程 式中正确的是 A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=?92.3kJ·mol?1 B. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=+92.3kJ·mol?1 C. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=+184.6kJ·mol?1 D. 2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)ΔH=+184.6kJ·mol?1 8.下列热化学方程式或离子方程式正确的是() A. 已知H2的标准燃烧热△H=?285.8kJ?mol?1，则用热化学方程式可表示为：H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g)△H=?285.8kJ/mol B. NaClO溶液与FeCl2溶液混合：Fe2++2ClO?+2H2O=Fe(OH)2↓+2HClO C. NH4HSO3溶液与足量NaOH溶液共热：NH4++H++2OH?NH3↑+2H2O D. 用足量酸性KMnO4(aq)吸收SO2气体：2MnO4?+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42?+4H+ 9.根据碘与氢气反应的热化学方程式①I2(g)+H2(g)?2HI(g)ΔH=?9.48kJ/mol②I2(s)+ H2(g)?2HI(g)ΔH=+26.48kJ/mol，下列判断正确的是()
激光器的种类及性能参数总结 半导体激光器——用半导体材料作为工作物质的一类激光器 中文名称： 半导体激光器 英文名称： semiconductor laser 定义1： 用一定的半导体材料作为工作物质来产生激光的器件。 所属学科： 测绘学（一级学科）；测绘仪器（二级学科） 定义2： 以半导体材料为工作物质的激光器。 所属学科： 机械工程（一级学科）；光学仪器（二级学科）；激光器件和激光设备-激光器名称（三级学科） 定义3： 一种利用半导体材料PN结制造的激光器。 所属学科： 通信科技（一级学科）；光纤传输与接入（二级学科） 半导体激光器的常用参数可分为：波长、阈值电流Ith 、工作电流Iop 、垂直发散角θ⊥、水平发散角θ∥、监控电流Im 。 （1）波长：即激光管工作波长，目前可作光电开关用的激光管波长有635nm、650nm、670nm、激光二极管690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。 （2）阈值电流Ith ：即激光管开始产生激光振荡的电流，对一般小功率激光管而言，其值约在数十毫安，具有应变多量子阱结构的激光管阈值电流可低至10mA以下。 （3）工作电流Iop ：即激光管达到额定输出功率时的驱动电流，此值对于设计调试激光驱动电路较重要。 （4）垂直发散角θ⊥：激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度，一般在15?~40?左右。 （5）水平发散角θ∥：激光二极管的发光带在与PN结平行方向所张开的角度，一般在6?~ 10?左右。 （6）监控电流Im ：即激光管在额定输出功率时，在PIN管上流过的电流。 工业激光设备上用的半导体激光器一般为1064nm、532nm、808nm，功率从几瓦到几千瓦不等。一般在激光打标机上使用的是1064nm的，而532nm的则是绿激光。 准分子激光器——以准分子为工作物质的一类气体激光器件。 中文名称： 准分子激光器 英文名称： excimer laser 定义：
《化学反应的热效应》教学设计 一、教学内容分析： 鲁科版化学选修四——《化学反应原理》第一章第一节化学反应的热效应，第一课时。 本节内容是在必修二第二章对化学反应中能量的变化有初步介绍的基础上的进一步深化和再认识。本节以能量变化的一部分——热效应为主线索，首先定义了反应热的概念，然后重点介绍了定量测定反应热的实验方法。使学生对反应热有个初步概念，并学会测定反应热的基本原理和方法，同时提高学生动手以及分析解决问题的能力。在本节学完之后是学生不但对化学反应中能量变化的实质过程有了更充分的认识，而且打下了化学热力学的初步基础，为以后的进一步深入研究提供了巨大的方便。 二、学生学习情况分析： 学生已掌握了化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量；形成新化学键时，又要释放一定的能量。即化学反应过程中，存在化学能与热能之间的转化。也了解几种常见的放热反应和吸热反应。但本节内容均为化学原理，学习起来比枯燥难懂。另外测定中和反应的反应热这个定量实验与以往所做的物质定性实验有所不同。学生要学会对实验数据进行分析、判断实验误差和操作正确与否。这是学生学习过程中存在的难度。 三、设计思想： 由于本节内容较抽象难懂，与以前所学知识联系较少，故在教学中采用多台阶、小步伐的方法，层层推进，并结合实验探究等方法使学生的能力在不知不觉中得到提高。具体教学环节在引入时可通过铝热反应、氯化铵与消石灰的放热反应和吸热反应的不同来吸引学生的注意力，同时提出问题：为什么会有这样的区别此时提出反应热的定义，同时进行讲解与说明。再介绍反应热的测量仪器——量热计，大体介绍其结构、工作原理等，此时可比较热容和比热的概念的区别，然后组织学生进行探究活动——测定中和反应的反应热实验，同时体会反应热的求算公式。探究活动后，再组织学生分析实验数据，针对“如何提高测定结果的准确性”这一问题展开讨论，使学生进一步明确该实验操作中的注意问题；同时使学生体会定量实验的特点及其与定性实验的区别。也是本节课应重点说明的地方。最后应做一定量的巩固训练，本节课即以完成。 四、教学目标： 知识与技能目标： 通过对化学反应热效应相关知识的学习，使学生能在定量的水平上重新认识与描述化学反应的能量变化。 过程与方法目标： 通过“联想·质疑”等活动，训练学生的思维能力；通过“活动·探究”等实践活动，对学生进行定量试验的基本训练；通过“交流·研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；通过阅读“拓展视野”“资料在线”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。 情感态度价值观目标： 通过本节的学习使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。 五、教学重点和难点：
高稳定全固态绿光激光器的研究 -------------------------------------------------------------------------------- 来源: 雅信通 霍玉晶何淑芳林彦 北京清华大学电子工程系固体激光与光电子技术研究所 前言 全固态绿激光器具有能量转换效率高、功率大、光束质量好、体积小、寿命长、使用方便等优点，在彩色显示、激光医疗、水下通讯等方面有重要的应用，是国内外光电子技术研究与开发的热点之一。全固态腔内倍频绿激光器通过高效率的腔内倍频获得绿激光输出，它的结构紧凑，转换效率高，是获得绿激光的主要器件之一。但是此类绿激光输出功率波动一般都很大。腔内倍频绿光激光器输出功率的稳定性成为目前全固态绿光激光器的研究重点课题之一[1,2]。 本文报到我们研制的全固化微型全固态绿光激光器和分离元件的全固态脉冲绿光激光器，以及提高它们输出功率稳定性的最新结果。 1、全固化的微型全固态连续绿光激光器 在本文中，“全固化”是指激光头的全部元件被用环氧树脂粘合为一个整体，整个器件中没有任何需要调整的元件，这种器件的使用十分方便。本文研制的全固化的微型全固态连续绿光激光器采用LD端面抽运Nd:YVO4激光晶体得到1064nm近红外激光，再用KTP晶体作腔内倍频得到532nm绿激光输出。其原理如图1所示。 它采用北京半导体研究所生产的808nm的1W的LD作为抽运光源。由于所用LD的输出功率比较小，因此提高器件的光－光转换效率是提高器件性能的关键。为此，采用半导体制冷器作为温度控制元件，对LD的温度进行控制，以使其工作波长和激光晶体的吸收波长峰值准确重合，提高对抽运光的吸收效率。在本实验中把LD的工作波长调整到808.5nm。采用中科院福建物构所生产的Nd:YVO4晶体作激光介质，掺杂浓度为3at％，a轴方向切割，长度为1mm，横截面尺寸为3×3mm2。采用端面同轴抽运方式使LD的抽运光束和所产生的1.064mm激光光束在空间上更好地耦合，以提高抽运效率。采用焦距为3mm的非球面透镜把LD的光束聚焦到Nd:YVO4晶体内部，焦点处光斑直径为100mm，抽运光从LD到Nd:YVO4晶体内部的总耦合效率为92％。采用平凹稳定型谐振腔提高器件的效率和稳定性。为了提高抽运光利用率，采用凹面后反射镜和平面输出镜组成激光谐振腔。Nd:YVO4晶体的入射端面是曲率半径为50mm球面。后反射镜直接镀制在此面上。它对1064nm的反射率>99.8%，对808nm光的透射率>99.5%。Nd:YVO4晶体的另一端为平面，镀同时对1064nm和532nm 的双波长增透膜，剩余反射率<0.25%。平面输出镜对1064nm光的反射率>99.8%，对532nm 光的透射率>97%。平面输出镜的背面镀有对532nm光的增透膜，剩余反射率<0.25%。采用北京人工晶体研究院生产的KTP倍频晶体作腔内倍频器，按类临界相位匹配角切割，它的横截面为3×3mm2，通光方向长5mm，两个通光面同时镀对1064nm和532nm的增透膜，每个面的剩余反射率<0.25%。为了提高器件的稳定性，用环氧树脂把全部元件粘接为一个整体，同时用一个半导体致冷器对它们进行整体控温。HSH型微型绿激光器的外形尺寸如图2所示。可以看到，它的体积很小，使用是很方便的。 用滤光器滤除输出光束中的808nm的抽运光和1064nm的基频光后，用Ocean Optics, Inc. 公司的HR2000CG-UV-NI光谱仪测量绿激光的波长，用清华大学研制的HH型F－P共焦球面扫
高中化学全国优质课 《化学反应原理》 第1章化学反应与能量转化 第1节化学反应的热效应 —“促进观念发展”的教学设计 说课提纲： 一、说设计理念 二、说教材价值 三、说学生学情 四、说教学目标 五、说教法学法 六、说教学过程 说课内容： 一、说设计理念 1.观念发展的模型 本节课的设计理念是以知识落实为基础，观念发展为目标，学生观念发展目标的达成要以具体知识为载体，通过创设不同的探究情境，让学生对“化学反应中的反应热是可以定量测量、定量描述和定量计算的”这种“定量的能量观”的观念得到发展形成。 2.“促进观念发展”的教学设计模型 在观念发展的模型基础之上，本节课的教学设计在“定量的能量观”观念发展目标的指导下进行建构，通过科学的对教材知识价值和学生学情的分析，制定出具有较强操作性的教学目标，并藉此指导本节课的教学流程。 二、说教材价值 1.本节课选自鲁科版《化学反应原理》第1章《化学反应与能量转化》第1节《化学反应中的热效应》。本节的设置力图引领学生在定量的层次上讨论化学反应的能量变化问题，使学生对该问题的
2 认识水平产生一个质的飞跃，从而在观念上形成定量的能量观。 2.本节课的编排注重与后续模块学习及大学热力学相关内容的衔接，设计合理、深入浅出，与必修内容遥相呼应，这种螺旋式上升的内容编排模式契合学生的认知规律，使学生在中学阶段对热力学的相关知识有一个正确的认识、基本的了解。 三、说学生学情 1.学生的知识储备：已经学习了化学键的相关知识，知道化学反应中物质变化和能量变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成；能利用化学反应方程式表示化学反应中物质的变化。 2.学生的学习习惯：本节课面对的是对化学比较感兴趣的高中生，他们有着较好的化学学习习惯，善于开动脑筋、勤于思考、乐于实践。 3.学生的认知水平：知道化学反应过程中存在热效应但不知道如何定量研究化学反应中的热效应。知道化学反应中有能量变化，不知道如何定量的描述反应热；学生了解常见的放热反应和吸热反应，但不知道如何测量和计算常见反应热；学生虽已初步形成了“化学反应过程中伴随着能量变化”的观念，但还不能主动的将这种观念提升到定量的高度。 四、说教学目标 1.教学目标 （1）知识与技能 ①能在定量水平上认识并描述化学反应过程中的能量变化 ②能正确书写热化学方程式 ③能应用盖斯定律来求算简单的反应焓变 （2）过程与方法 初步学会定量的测定反应热，通过小组合作的方式体验探究过程，培养学生动手、动脑的能力以及获取、分析及处理实验数据的能力。 （3）情感态度与价值观 通过小组合作探究学习，体会小组合作学习的乐趣，增强团队意识；通过了解化学热力学知识在生产、生活中的作用，体会化学科学的重要性，激发学习化学的兴趣。 2.教学重点、难点 重点：（1）反应热概念的含义（2）热化学方程式的正确书写（3）应用盖斯定律计算反应焓变。 难点：如何应用盖斯定律计算反应焓变；学生定量的能量观的发展。 五、说教法、学法 1.教学方法：实验教学法，概念建构法，多媒体辅助教学法。 2.学习方法：小组合作探究学习法 （把全班分成若干4人合作小组，小组自主确定一人为小组发言人，负责整合本组讨论的结果，并代表本组作交流发言，从而高效地完成本节课的学习任务） 方法特点：民主开放、自主探究、分组讨论、合作互助 六、说教学过程 教学思路： 实例探究 定量的能量观 焓变是可定量测量、定量描述、定量计算的 实验探究 认识反应 热与焓变
1-3KwW全固态激光器控制系统 一、概述 激光器保护控制器可实现激光器的操作控制、保护等功能； 1.控制功能： 控制功能主要包括激光器及辅助设备的手动\自动开启、关闭及联动。所有激光器操作控制均围绕方便，安全两方面设计。系统控制采用手动和自动两种方式操作。 手动方式主要用于激光器及外部设备的调试，以及功率的设置，可脱离机器人直接通过面板按键控制激光器及外部设备启停。 自动方式用于激光器实际工作时的激光器的快速启停及运行控制。并可接受外部机器人控制信息。 在用户有可能发生误操作的一些项目中不与执行并有提示信息，最大限度地限制用户的非法控制操作。 2.保护功能： 全固体激光器的主要部分是钯条、晶体棒、光纤、镜片以及电源及其它控制电路，而其中钯条、晶体棒、光纤及镜片等又是及易损坏的部件，因此对它们的保护是控制系统的重点。 对于钯条、晶体棒、光纤部分，损坏的主要原因是由于温度过高、输入电流电压过高、输入电流突变等原因引起的，而这些部件的降温是依靠水冷系统来完成。因此，在激光控制部分做到无水不开电源，控制电流缓慢步进变化，并对这些部件的温度、水系统工作状态、电源电流、电压的进行实时监测快速处理保护就可以很好避免这些部件的损坏。同时，水系统漏水也会损坏钯条、电源及控制电路，系统还具有光腔内漏水的检测。 对于镜片部分，温度过低易结露，出激光后易造成镜片损坏。而温度过高也可造成镜片炸裂，因此也应做好开机温度检测。同时，为防止光腔内结露，还在开机时还要求进行预充高纯氮，以驱散水蒸气并增加腔内气压以防止灰尘进入腔内。 系统设置了以下传感器及监测点作为系统保护的监测点： ?各电源的电流、电压信息各一路； ?激光头热沉水流量开关一路； ?激光头晶体棒水流量开关一路； ?保护气流量开关一路； ?激光头热沉冷却水入口温度检测一路； ?激光头晶体棒冷却水入口温度检测一路； ?各激光头冷却水出口温度各两路； ?镜片冷却水温度一路；
知识点总结一?化学反应中的热效应 一、化学反应的焓变 1. 反应热与焓变 （1）反应热：化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。 （2）焓与焓变 ① 焓是与物质内能有关的物理量。常用单位：，符号：H ②焓变（△ H）:在条件下，化学反应过程中吸收或放出的热量称为化学反应的 焓变。符号：，单位：或 表1-1反应热与焓变的关系
1）所有的燃烧反应; 化学反应表现为吸热反应还是放热反应与 反应开始时是否需要加热无关 ,需要加热的 注意 反应不一定是吸热反应（如 C + O 2 2,铝热反应等），不需要加热的反应也不一定是 放热反应。 3. 化学反应过程中伴随能量变化的本质原因 1） 化学反应的特征： 2） 化学反应的本质： _____________________________________ 。化学键断裂 _______ 能量，化学键生 成 ______ 能量。 3）某种物质的能量与化学性质的稳定性、键能的关系： 物质的能量越高，化学性质越 ，键能越 ；反之，能量越低，化学性质越 键能越 。 、热化学方程式 2. 意义：既能表示化学反应过程中的 ，又 能表示化学表 示化学反应 的 。 3. 热化学方程式的书写步骤及注意事项: 1）写出完整的化学方程式，并配平。 2）标明物质的聚集状态，一般用以下字母表示：固态 ______________ ，液态 ________ ，气态 ________ ，溶 反应过程 图示 常见反应 举例 2） 所有的酸碱中和反应； 3） 大多数的化合反应； 4） 活泼金属、金属氧化物与水或酸反应； 5） 生石灰和水反应； 6） 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等（不属 于化 学反应）。 1）大多数的分解反应； 2 ）以H 、、C 为还原剂的氧化还原反应; 3） 晶体（）2 ? 8fO 与4溶液反应； 4） 铵盐溶解等（不属于化学反应）。 1.定义：能够表示 的化学方程式叫做热化学方程式。
第３７卷第１期 红外与激光工程 ２００８年２月Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．１ ＩｎｆｒａｒｅｄａｎｄＬａｓｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｅｂ．２００８ 收稿日期：２００７－０４－２５； 修订日期：２００７－０６－１０ 基金项目：国家８６３计划资助项目（２００６ＡＡ１２Ｚ１２６） 作者简介：陈卫标（１９６９－），男，上海人，研究员，博士生导师，博士，主要从事激光、光电子、激光雷达及其在海洋、大气、空间的应用等 研究。Ｅｍａｉｌ：ｗｂｃｈｅｎ＠ｍａｉｌ．ｓｈｃｎｃ．ａｃ．ｃｎ 多普勒激光雷达及其单纵模全固态激光器 陈卫标，周军，刘继桥，朱小磊 （中国科学院上海光学精密机械研究所，上海２０１８００） 摘 要：设计一套测量大气风场的多普勒激光雷达系统，以种子注入的单频、高重频、脉冲紫外全 固态激光器为发射光源，采用两种直接探测技术获取高低空大气风场。基于费索干涉仪（Ｆｉｚｅａｕ）的条纹图像技术获取边界层和低对流层大气风场，基于双法布里珀罗干涉仪（ＤＦＰ）的双边缘检测技术获取高对流层和低平流层风场。研制的单频全固态激光器输出１００Ｈｚ、３０ｍＪ的单纵模脉冲激光，输出线宽达到傅里叶转换极限。报道了测量原理和数值模拟结果、实验样机和系统技术参数。系统将用于移动式高低空大气风场测量。 关键词：直接探测多普勒激光雷达；条纹图像； 双边缘检测； 种子注入 中图分类号：ＴＮ９５８．９８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－２２７６（２００８）０１－００５７－０４ Ｄｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒａｎｄｉｔ′ｓａｌｌｓｏｌｉｄ!ｓｔａｔｅｓｉｎｇｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｌａｓｅｒ ＣＨＥＮＷｅｉ!ｂｉａｏ，ＺＨＯＵＪｕｎ，ＬＩＵＪｉ!ｑｉａｏ，ＺＨＵＸｉａｏ!ｌｅｉ （ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡＤｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒｗｉｔｈａｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎ!ｓｅｅｄｉｎｇ，ｓｉｎｇｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｈｉｇｈｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎｒａｔｅ，ｐｕｌｓｅｄｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｌａｓｅｒａｎｄｔｗｏｄｉｒｅｃｔ!ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｗｉｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｗｉｎｄｏｆｌｏｗｔｒｏｐｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｆｒｉｎｇｅ!ｉｍａｇｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｂａｓｅｄｏｎａＦｉｚｅａｕｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ，ａｎｄｗｉｎｄｏｆｈｉｇｈｅｒｔｒｏｐｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｌｏｗｓｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｅｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｄｏｕｂｌｅ!ｅｄｇｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｂａｓｅｄｏｎｄｏｕｂｌｅＦＰｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｓ．Ｌａｓｅｒｏｕｔｐｕｔｓ３０ｍＪａｔ１００ＨｚｗｉｔｈａｌｉｎｅｗｉｄｔｈｏｆＦｏｕｒｉｅｒ!ｔｒａｎｓｆｅｒ!ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｐｒｏｔｏｔｙｐｅａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｂｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｗｉｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈａｎｄｌｏｗａｌｔｉｔｕｄｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｒｅｃｔ!ｄｅｔｅｃｔｉｏｎＤｏｐｐｌｅｒｌｉｄａｒ；Ｆｒｉｎｇｅ!ｉｍａｇｅ；Ｄｏｕｂｌｅｅｄｇｅ!ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ!ｓｅｅｄｉｎｇ ０引言 多普勒激光雷达能够获得高空间和时间分辨率的大气风场，已被认为是精确测量全球三维风场的唯一有效手段［１］。多普勒激光雷达主要包括相干探测和直接探测技术。虽然相干探测激光雷达灵敏度和测量精度较高，但是相干探测只能利用大气中的气溶胶散射信号，因此测量范围和能力有限。直接探测多普勒激光雷达技术相对相干技术来说存在一定的优势［２］。其最主要的两种多普勒频移测量技术是边缘检测［３－５］和条纹图像［６］。 边缘检测常采用高分辨率的法－珀（ＦＰ）干涉仪［３－５］或者分子、原子［７］吸收线的翼作为鉴频器，其测量灵敏度依赖于分子和气溶胶的后向散射比和风速大小；条纹图像技术则是利用干涉条纹的移动直接测量多普勒频移，常用ＦＰ干涉仪，Ｍ!Ｚ干涉仪［８］和Ｆｉｚｅａｕ干涉仪［９］等。ＭｃＧｉｌｌ等详细分析、 比较了直接探测的两种测量技术，认为它们在风速测量精度上十分接近［１０］。 文中根据直接探测多普勒激光雷达的发展趋势和技术特点，综合利用上述两种技术，分别获取高低空大气风场信息。
激光器的种类及性能参数 半导体激光器——用半导体材料作为工作物质的一类激光器 中文名称： 半导体激光器 英文名称： semiconductor laser 定义1： 用一定的半导体材料作为工作物质来产生激光的器件。 所属学科： 测绘学（一级学科）；测绘仪器（二级学科） 定义2： 以半导体材料为工作物质的激光器。 所属学科： 机械工程（一级学科）；光学仪器（二级学科）；激光器件和激光设备-激光器名称（三级学科） 定义3： 一种利用半导体材料PN结制造的激光器。 所属学科： 通信科技（一级学科）；光纤传输与接入（二级学科） 半导体激光器的常用参数可分为：波长、阈值电流Ith 、工作电流Iop 、垂直发散角θ⊥、水平发散角θ∥、监控电流Im 。 （1）波长：即激光管工作波长，目前可作光电开关用的激光管波长有635nm、650nm、670nm、激光二极管690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。 （2）阈值电流Ith ：即激光管开始产生激光振荡的电流，对一般小功率激光管而言，其值约在数十毫安，具有应变多量子阱结构的激光管阈值电流可低至10mA以下。 （3）工作电流Iop ：即激光管达到额定输出功率时的驱动电流，此值对于设计调试激光驱动电路较重要。 （4）垂直发散角θ⊥：激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度，一般在15?~40?左右。 （5）水平发散角θ∥：激光二极管的发光带在与PN结平行方向所张开的角度，一般在6?~ 10?左右。 （6）监控电流Im ：即激光管在额定输出功率时，在PIN管上流过的电流。 工业激光设备上用的半导体激光器一般为1064nm、532nm、808nm，功率从几瓦到几千瓦不等。一般在激光打标机上使用的是1064nm的，而532nm的则是绿激光。 准分子激光器——以准分子为工作物质的一类气体激光器件。 中文名称： 准分子激光器 英文名称： excimer laser 定义：
《化学反应中的热效应》总结 1.化学反应中的能量变化：化学反应除伴随着物质的变化外，还伴随着___________的变化。化学反应时，可将化学能转化为_______________________等。 2.人们把化学反应时所放出或吸收的热量叫做化学反应的热效应。其中，把释放热量的反应叫做___________反应，把吸收热量的反应叫做___________反应。 3.化学反应产生热效应的原因： （1）从能量守恒角度来分析，即从反应物总能量与生成物总能量的相对大小来分析： a.在放热反应中（左下图），反应物的总能量___________生成物的总能量（填“>”、“<”或“=”）。 b.在吸热反应中（右下图），反应物的总能量___________生成物的总能量（填“>”、“<”或“=”）。 注：上述两图中的能量a称为反应活化能，使用催化剂可以降低反应所需的活化能。 （2）从化学键的键能的角度分析： 化学反应的本质是___________________________。其中破坏化学键需要__________能量（填“吸收”或“放出”），形成化学键需要___________能量（填“吸收”或“放出”）。 a.在放热反应中，破坏反应物中化学键吸收的总能量_________形成生成物中化学键放出的总能量（填“>”、“<”或“=”）。 b.在吸热反应中，破坏反应物中化学键吸收的总能量_________形成生成物中化学键放出的总能量（填“>”、“<”或“=”）。 注意：化学反应的热效应与反应条件___________（填“有关”或“无关”）。 4.常见的放热反应： ①大多数化合反应；②酸碱中和反应；③金属与水或酸的置换反应； ④可燃物的燃烧反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应。 5.常见的吸热反应： ①大多数分解反应，如碳酸钙受热的分解；②盐的水解和弱电解质的电离；③C和H2O、C和CO2的反应；④大多数金属氧化物与CO、H2、C等的还原反应；⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应。 6.反应热：反应物具有的能量和与生成物具有的能量总和的差值，即为反应热。反应热的计算：（1）从能量守恒角度来计算： Q(反应热)=∑E(反应物)—∑E(生成物)，若Q____0，反应为放热反应；若Q_____0，反应为吸热反应。注意：反应热的大小只与反应物和生成物的总能量有关，与反应途径无关。 （2）从化学键的键能的角度来计算：Q(反应热)=∑E(生成物的键能)—∑E(反应物的键能)。 7.能量最低原则：物质含有的能量越低，物质越_________（填“稳定”或“活泼”）。 注意：a.同一物质的能量与其状态有关，记同一物质在固态、液态、气态的能量分别为E(s)、E(l)、E(g)，则E(s)、E(l)、E(g)由大到小排序为：____________________。 b.组成物质的化学键的键能越大，物质越_________（填“稳定”或“活泼”）。 8.热化学方程式：表示化学反应所放出或吸收能量的化学方程式。热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量的物质在反应中放出或吸收的热量。 9.书写热化学方程式的要领： （1）热化学方程式中的化学系数表示物质的量，所以也可用分数。 （2）反应热的数值与物质的聚集状态有关，书写时必须标明物质的状态。 （3）热量的数值与反应物的物质的量相对应。 （4）当反应逆向进行时，其反应热与正向反应的反应热数值相等，但符号相反。 （5）热化学方程式之间可进行加减。 （6）反应热的数据与反应条件有关，未指明反应条件的通常是指25℃，1.01×105Pa。
全固态激光器全固态激光器（DPL）具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长、光束质量高等优点，市场需求十分巨大。全固态激光技术是目前我国在国际上为数不多的从材料源头直到激光系统集成拥有整体优势的高技术领域之一，具备了在部分领域加速发展的良好基础。引言高功率、小型化的全固态蓝绿激光器在海洋探测、水下通信等军事领域或者医学方面都具有重要的地位,这些应用一般都需要高功率蓝绿激光。目前,常用的1064 nm Nd∶Y AG激光器的倍频效率一般只有50%左右[1~4],因此通过提高倍频效率来提高整机的电光效率显得非常重要。如何提高非线性光学频率变换的效率一直是激光技术界的研究热点。David Eimerl[5]提出了正交频率变换的概念受到关注,他们按照正交频率变换的方式使用两块KD*P晶体,对于基波是Nd∶YLF激光输出经掺Nd磷酸盐玻璃放大器放大后的1053 nm激光脉冲,在基波功率密度为200 MW/c…半导体激光泵浦的全固态激光器是20世纪80年代末期出现的新型激光器。全固态激光器的总体效率至少要比灯泵浦高10倍,由于单位输出的热负荷降低，可获取更高的功率，系统寿命和可靠性大约是闪光灯泵浦系统的100倍,因此，半导体激光器泵浦技术为固体激光器注入了新的生机和活力，使全固态激光器同时具有固体激光器和半导体激光器的双重特点，它的出现和逐渐成熟是固体激光器的一场革命，也是固体激光器的发展方向。并且，它已渗透到各个学科领域，例如：激光信息存储与处理、激光材料加工、激光医学及生物学、激光通讯、激光印刷、激光光谱学、激光化学、激光分离同位素、激光核聚变、激光投影显示、激光检测与计量及军用激光技术等，极大地促进了这些领域的技术进步和前所未有的发展。这些交叉技术与学科的出现，大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。全固态激光器是其应用技术领域中关键的、基础的核心器件，因此一直倍受关注。近年来，由于大功率半导体激光器迅速发展，促成全固态激光器的研发工作得以卓有成效地展开，并取得了诸多显赫成果。已经确认，传统灯泵浦固体激光器的赖以占据世界激光器市场主导地位的所有运转方式，均可以通过半导体激光器泵浦成功地加以实现。通常应用在激光打标机、激光划片机、激光切割机、激光焊接机、激光去重平衡、激光蚀刻等系统中。由于全固态激光器具有高光电转换效率、高功率、高稳定性、高可靠性、寿命长、体积小等优势，采用全固态激光器已成为激光加工设备的趋势和主流方向。全固态激光器的研发与应用概况近几年，美国、德国、特别是日本都在加大力量发展全固态紫外激光器，特别是中大功率全固态紫外激光器的开发应用。由于1064nm或532nm波长激光对材料的加工主要是产生气化或熔融等热作用，所以加工出的产品往往很难达到精细、光滑，甚至有些材料（如陶瓷、硅片等）在加工时会引起碎裂，因此，全固态紫外激光器在激光微加工、激光精密加工有着广泛推广应用的趋势。目前国外工业发达国家，全固态紫外激光器已开始成为工业用标准激光器。据文献报道：日本M.Nishioka公司已研发出40W的266nm全固态紫外激光器；三菱公司也在市场上推出了18W 355nm 25kHz全固态紫外激光器产品；另外相干公司的A VIV系列激光器已做到在266nm,30kHz时，平均功率大于3W，在355nm,40kHz时，平均功率大于10W；光谱物理公司的YHP-series系列激光器也达到在266nm,20kHz时，平均功率大于1.5W，在355nm,20kHz 时，平均功率大于3.5W；Lightwave electronics公司所推出的Q301-SM激光器也达到了在355nm,10kHz时，平均功率大于10W的技术指标。总体来说，国外全固态紫外激光器技术及应用设备已趋向成熟，但价格昂贵。高功率半导体激光列阵单光纤耦合模块可直接作为光源广泛应用于激光医疗、信息产业、激光加工、国防工业、激光武器和战术装备等领域。作为泵浦光源将是泵浦全固态激光器的核心器件，是一种高光－光转换效率（大于30％）的高功率泵浦全固态激光器的商用半导体激光光源模块，是替代灯泵浦激光器的理想产品。目前，国外半导体激光器单根光纤耦合模块的最高研究水平是耦合进入1个芯径400μm，输出功率200W。耦合进入1根800μm的光纤，输出功率700W；耦合进入1根1.5mm的光纤，输出功率超过2000W。国外出售的单光纤耦合模块产品水平如：Apollo公司产品为