摘要：為了獲得穩(wěn)定的、大能量重頻中紅外HF激光輸出,基于緊湊型、閉環(huán)放電引發(fā)非鏈?zhǔn)紿F中紅外化學(xué)激光器,從能量影響因素、解決措施和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三個(gè)方面系統(tǒng)性地研究了100Hz重頻HF激光的能量穩(wěn)定性。首先結(jié)合非鏈?zhǔn)紿F化學(xué)激光動(dòng)力學(xué)過(guò)程和靜態(tài)重頻實(shí)驗(yàn),分析發(fā)現(xiàn)了影響重頻放電引發(fā)非鏈?zhǔn)紿F化學(xué)激光器脈沖能量穩(wěn)定性的三個(gè)主要因素,包括均勻體放電難以維持、基態(tài)HF分子強(qiáng)的消激發(fā)效應(yīng)和工作氣體的持續(xù)消耗。然后利用工作氣體循環(huán)流動(dòng)置換增益區(qū)氣體,當(dāng)增益區(qū)氣體流速為9m/s時(shí)激光器100Hz重頻運(yùn)行的放電狀態(tài)維持良好,獲得100Hz/55 W的激光輸出。最后,采用分子篩吸附分離基態(tài)HF分子純凈工作氣體以及實(shí)時(shí)補(bǔ)給工作氣體,提升了重頻HF激光器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的能量穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:100Hz重頻放電引發(fā)非鏈?zhǔn)紿F激光器獲得了30s的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定輸出,激光能量下降率可優(yōu)于10%。綜合工作氣體循環(huán)流動(dòng)、分子篩吸附基態(tài)HF分子和工作氣體實(shí)時(shí)補(bǔ)給,放電引發(fā)非鏈?zhǔn)紿F激光器實(shí)現(xiàn)了高重頻長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定輸出。