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射频激励和波导结构是CO2激光发展史上的两个重要突破。由于射频波导CO2激光器具有激励电压低、比输出功率高、寿命长、结构紧凑、易于快速调制、多个波导可共用激励电源、对恶劣环境适应性强、波长处于大气透射窗口等诸多优点,使其在激光加工、激光医疗以及军用方面有着广泛的应用,而且是激光雷达的理想光源。 本论文搭建了一台紧凑型的小功率射频激励矩形波导CO2激光器,并对其进行了一系列实验研究,还设计了两种适用于射频波导CO2激光器的调Q输出方案。主要内容包括:(1)国内外射频波导CO2激光器的发展现状及调Q技术的发展概况;(2)射频激励波导CO2激光器的关键技术要点;(3)气体波导谐振腔理论;(4)射频波导CO2激光器的实验研究:实验探究了影响激光器输出性能的因素并测试了激光器的稳定性,实验中采用透过率为20%的输出镜,在工作气压14kPa下,得到12W的最大激光输出功率,电光转换效率达到9.4%,实验结果表明,工作气压和射频输入功率是影响激光输出性能的最主要因素;(5)射频波导CO2激光器调Q输出方案设计:提出了两种适用于射频波导CO2激光器调Q输出的设计方案,即机械斩波调Q和振镜调Q。该研究取得了预期的研究成果,为本课题下一步工作的开展奠定了重要的基础,也为国内今后此类器件的研究提供了很好的借鉴意义。