近日，中科院大連化學(xué)物理研究所研究員金玉奇、多麗萍團(tuán)隊(duì)成功研制出連續(xù)波千瓦級(jí)燃燒驅(qū)動(dòng)溴化氫（HBr）化學(xué)激光器。該激光器在4.0~5.0微米波段的輸出功率是目前文獻(xiàn)可查的同類(lèi)激光器的最高記錄。同時(shí)其輸出譜線豐富，可為長(zhǎng)波中紅外激光應(yīng)用提供良好的高能激光光源。相關(guān)研究成果以快報(bào)形式發(fā)表于《中國(guó)激光》。

該激光器通過(guò)三氟化氮（NF₃）和氫的同位素所形成的氘氣（D₂）燃燒，高溫?zé)峤膺^(guò)量的NF₃產(chǎn)生氟（F）原子，F(xiàn)原子與氫氣（H₂）反應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)激發(fā)態(tài)的HF（ν）和H原子，H原子與溴氣（Br₂）反應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)激發(fā)態(tài)的HBr（ν），HBr（ν）受激輻射發(fā)出3.8~4.7微米的激光。該激光器采用拉法爾噴管結(jié)構(gòu)，將燃燒室的高溫氣體加速膨脹并降溫，在超音速低溫氣流中注入H₂和Br₂預(yù)混氣體，通過(guò)連鎖反應(yīng)生成HBr(ν)增益介質(zhì)并經(jīng)由光學(xué)諧振腔激射發(fā)出激光。該激光器的最大出光功率為1042W，單發(fā)出光時(shí)間大于5秒；激光輸出功率穩(wěn)定、光斑均勻、光譜組成豐富；此外，通過(guò)控制激光增益發(fā)生器結(jié)構(gòu)和組態(tài)，可以調(diào)控輸出激光的光譜組成。該工作為4.0~5.0微米高能激光的應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。