多谱线氦氖激光器

氦原子在激光管内经过气体放电被激励到1S0和3S1能级。它们通过二次碰撞，将激励能量传给氖原子的能量谐振级，该氖原子最终位于3s和2s受激能态。如图1所示，从这两个氖能级出发，许多激光就能跃迁到由10个单线下能级组成的2p态。此时，所有从2s跃迁到2p的激光谱线均在红外光谱范围内。从3s跃迁到2P的激光谱线发出可见辐射。然后通过自发辐射将2P能级排空到1s态，并与玻璃壁再次碰撞，到达氖原子的基态。     

铅蒸气激光器

我们利用实验室里现有的进行铜蒸气激光实验的装置,进行了Au、Ba、Pb等蒸气激光器的实验。本文主要报告Pb蒸气激光器(7229(?)波长)的实验结果。 铅原子的基态是6p~2(3p),上激光能级是第一共振能级6s~26P7s(~3p_1~0),7229(?)波长的下激光能级是6S~26p~2(~1D_2),有关能级图见图10但是,激光跃迁~3p_1~0→~1D_2是三重态到单重态的跃迁,在L-S耦     

溴化汞激光谱的研究

本文报导了用193毫微米ArF准分子激光光解HgBr_2,得到HgBr(B→X)跃迁40多条激光谱线的实验研究。     

Cs-Ar混合蒸气中6P3/2激发态的空间分布和辐射陷获

计算和测量了Cs-Ar混合蒸气中Cs(6P3/2)共振能级的有效辐射率。使用单模半导体激光器(泵浦激光)将Cs原子激发至6P3/2态,另一调谐到6P3/2→8S1/2的单模激光束(检测激光)与泵浦束反平行通过样品池,并在池的直径方向平行移动,通过对检测激光束的吸收测定了激发态原子密度及其空间分布。由于辐射陷获存在,有效辐射率是自然辐射率与透射因子(发射的光子在探测区域内没有被吸收的平均概率)的乘积。6P3/2原子密度及其空间分布结合6P3/2←6S1/2跃迁线的碰撞增宽计算了透射因子,从而得到了不同Ar气压下,Cs D2线的有效辐射率。从6P3/2→6S1/2跃迁线强度I852的测量,得到了不同Ar气压下有效辐射率的比值与理论计算得到的比值相符。     

Cr~(3+):GdScGa石榴石晶体在室温下可调谐的连续激光作用

我们首次报告一种过渡族金属激光材料在室温下可调谐的连续激光作用。在C_r~(3+):GdScGa石榴石中,几乎它的所有萤光谱线都集聚在~4T_2→~4A_2这条宽跃迁谱带之中。其萤光寿命τ=120μs。在兰—绿和黄—红光谱区内,激光泵浦的泵浦阈值大约为250mW,斜率效率高达11％。Cr~(3+)激光的自由振荡波长集中在777nm。     

铅蒸气的高增益激光跃迀

报道了铅蒸汽脉冲放电的光学高增益和超发光度,激光发生于7,229埃的单一波长处,它相当于中性铅原子中6s26p7s(3P01)→6s26ps(1D2)的跃迁;这是气体可见激光跃迁中,低能级属于原子基态位形的第一个例子,这种跃迁是高激发效率所固有的。     

激发态Cs2分子的光离解

研究了Cs（6^2P3/2) Cs(6S) nhv→Cs(9^2DJ) Cs(6S) (n-1)hv过程，激光频率v调到Cs9D3/2→6P3/2跃迁谱线的两翼20－100cm^-1，测量了精细结构谱线强度分支比I（9D3／2→6P1／2）／I（9D5／2→6P3／2）。实验表明，原子相互作用势和非绝热效应在离解动力学中起关键作用。     

类锂硅离子6f-3d与6d-3p软X射线激光

类锂离子复合泵浦是实现X射线激光的主要技术途径之一。迄今已有实验成功演示的类锂复合软X射线激光仅限于5f-3d、5d-3p及4f-3d等跃迁,例如Mg~9+5f-3d(12.79nm);Al~(10+)5f-3d(10.57nm)及5d-3p(10.38nm)、4f-3d(15.47nm);Si~(11+)4f-3d(12.9nm)等。另外,我们也曾在中国科学院上海光机所LF12~#激光装置上,首次成功地演示了复合泵浦类锂Si~(11+)离子的5f-3d(8.89nm)和5d-3p(8.73nm)跃迁的软入射线激光(参见:中国激光,16(10),1989,616)。本文报道最近我们首次从实验上发现类锂硅离子的6f-3d(7.58nm)和6d-3p(7.46nm)跃迁的软X射线激光的结果。 复合泵浦类锂硅离子软X射线激光的系统实验是1989年10～11月期间在LF12~3激光装置上完成的。1.05p,m单束激光到达靶面上的能量为30～130J,激光脉宽约900ps,相应的靶面激光强度为(1.0～5.0)× 类锂离子复合泵浦是实现X射线激光的主要技术途径之一。迄今已有实验成功演示的类锂复合软X射线激光仅限于5f-3d、5d-3p及4f-3d等跃迁,例如Mg~(9+)5f-3d(12.79nm);Al~(10+)5f-3d(10.57nm)及5d-3p(10.38nm)、4f-3d(15.47nm);Si~(11+)4f-3d(12.9nm)等。另外,我们也曾在中国科学院上海光机所LF12~#激光装置上,首次成功地演示了复合泵浦类锂Si~(11+)离子的5f-3d(8.89nm)和5d-3     

1.292μm稳频可调谐氦氖激光器在宁鉴定

由国家自然科学基金委员会和江苏省科委联合主持的“新型1.292μm窄线宽单频He-Ne激光器及1.292μm稳频可调谐He-Ne激光器”技术鉴定会,于1993年8月26日在南京市东南大学召开。来自全国各地的20位专家学者分成两组分别对两项成果进行鉴定评审。迄今为止,国外文献报导Ne原子2S_5→2P_4谱线的跃迁几率为零,即认为不可能产生该跃迁谱线的激光。东南大学电子工程系胡正荣教授却对这条用于光纤通信中的激光谱线进行了严密的理论探讨,作     

Nd:YAlO_3激光器由温度引起的波长变化和反常性能

在激光激励荧光实验中,为了把HF分子激励到第二振动能级上,已使Nd:YAlO_3激光器在Nd~(3+)的~4F_(3/2)→~4I_(13/2)跃迁上运转。Nd~(3+)的这种跃迁和HF的一阶谐波光谱均位于1.35微米波长范围内。然而,为了达到共振,相对于Nd:YAlO_3在这一波长范围内的四条已知激光谱线来说,HF(υ=0→υ=2)能带内的吸收谱线位置需要     

He-CdⅡ白色振荡中激光谱线功率的相互影响

本文研究对应于三种光学原色的兰色(4416埃)、绿色(5337埃和5378埃)和红色(6355埃和6360埃)在空心阴极放电中同时振荡时激光谱线之间功率相互影响。当绿色激光谱线与红色激光谱线一起振荡时,由于红色激光谱线的串级泵浦,绿色激光谱线的输出比绿色单独振荡的输出大1.5倍。当利用白激光镜片使4416埃激光谱线跟红色和绿色激光谱线一起振荡时,观察到红色和绿色两种激光谱线的衰减。这是因为4416埃激光振荡略微减少了 He(2s~1S 和2s~3S)原子数以及对 He(np~1p 和np~3P)能级的激励率。     

Nd3+∶Y0.5Gd0.5VO4晶体光谱特性

测量了 0 8at. %Nd3 + ∶Y0 .5Gd0 .5VO4的吸收光谱和荧光发射谱 ,光谱显示该晶体在 80 8 5nm有很强的偏振光吸收峰 ,且π偏振光 (E∥C)吸收远强于σ偏振光 (E ⊥C) 吸收 ,半高宽度分别为 4 5nm和 12nm ,吸收截面分别为 19 6 9× 10 -2 0 cm2 和 6 4 1× 10 -2 0 cm2 ;其荧光发射 (4F3 /2 → 4I11/2 跃迁 )峰值波长在 10 6 4nm ,半高宽度为 3 7nm ;4F3 /2 → 4I11/2 跃迁的荧光寿命为 110 μs;光谱特性表明Nd3 + ∶Y0 .5Gd0 .5VO4晶体是潜在的高效率激光晶体材料     

GdCOB:Eu~(3+)晶体的生长及其光谱性能研究

生长了新型激光晶体 Gd Ca4O( BO3) 3:Eu3+ (简称 Gd COB:Eu3+ ) ,测量了室温透过谱。确定了室温下 Eu3+ 在 Gd COB晶体中的能级结构。在 46 5 nm的 Ar3+ 离子激光泵浦下 ,测量了晶体 5 D0 → 7F1 ,2 跃迁和 5 D1 → 7F0 ,1 ,2 跃迁的荧光发射 ,揭示了晶体内部的多声子弛豫机制和能级跃迁途径     

高功率固体激光晶体Nd3+∶Gd3Ga5O12的生长和光谱性能的研究

用提拉法生长了掺钕的钆镓石榴石(Nd3+∶GGG)激光晶体,晶体的干涉条纹证明它有良好的光学均匀性,晶体(444)面的双晶摇摆曲线表明晶体的质量非常好。研究了室温下的吸收谱和发射谱性质。分析了Nd3+∶GGG晶体4F3/2→4I11/2能级跃迁与1.06 μm附近的荧光谱线之间的关系。Nd3+∶GGG激光晶体的吸收截面、发射截面、荧光寿命分别为4.32×10-20 cm2,2.3×10-19 cm2,240 μs。比较了Nd3+∶GGG和Nd3+∶YAG的物理参数,实验表明Nd3+∶GGG较Nd3+∶YAG有一系列的优点。     

非链式脉冲氟化氘激光器光谱特性

为了探索氟化氘(DF)激光器级联效应及工作气体参数对激光光谱的影响,对自引发放电非链式脉冲DF激光器进行了光谱特性测试。采用DF激光谱线分析仪和Hg Cd Te光电探测器测试了P3(7)→P2(8)→P1(9)光谱脉冲波形,发现P1(9)支谱线率先实现振荡输出,脉冲前沿延迟80~100 ns后P2(8)、P3(7)两条谱线依次输出。在不同工作气体配比及总气压条件下测试了DF激光输出谱线条数及各谱线间相对能量,在3.5~4.2μm光谱范围内测得了22条激光跃迁谱线,且总气压为8.1 k Pa,工作气体(SF6和D2)气压配比为6:1时,具有量子级联效应的P3(8)→P2(9)→P1(10)光谱串能量占总输出能量的25.9%。结果表明,多谱线DF激光器能级间存在量子级联效应,通过优化工作气体参数可有效提升级联谱线输出时增益提取效率。     

类Be等电子数序列离子(Z=14～17,19,20)与软X射线激光研究有关的能级和振子强度

用多组态HXR自洽场方法和优化Slater径向积分方法相结合计算了类Be离子(Z=14-17,19,20)与软X射线激光研究有关的偶宇称组态2s3d、2s4d,2s5d和奇宇称组态2s3p,2s4f,2s5f的能级值以及这些能级之间的跃迁波长和振子强度。     

HgBr激光谱的研究

本文报导了用193毫微米ArF准分子激光光解HgBr_2得到HgBr(B→X)跃迁499、502、504毫微米三个谱带45条激光谱线的实验研究。 所使用的紫外光预电离ArF准分子激光器由我们自己研制,最大输出能量220毫焦耳。其光解装置用控制温度的方法来控制HgBr_2的蒸气压。用1200条/毫米全息光栅光谱仪摄谱,分辨率为8埃/毫米。波长测量精度0.1埃,测得激光波长45条,它们分属499、502和504毫微米三个谱带。最后给出了激光光解HgBr_2得到HgBr(B→X)跃迁的势能曲线图。表1列出所得到的45条谱线波长。     

Rb+(Ar,N2)混合蒸气中5P3/2能级有效辐射率的计算和测量

计算和测量了Rb (Ar,N2)混合蒸气中Rb(5P3/2)共振能级的有效辐射率。使用单模半导体激光器(抽运激光)将Rb原子激发至5P3/2态,另一调谐到5P3/2→7S1/2的单模激光束(检测激光)与抽运光束反平行通过样品池,并在池的径向平行移动,通过检测激光束的吸收测定了激发态原子密度及其空间分布。由于辐射陷获存在,有效辐射率为自然辐射率与透射因子(发射的光子在探测区域内没有被吸收的平均概率)的乘积。5P3/2原子密度及其空间分布结合5P3/2←5S1/2跃迁线的碰撞增宽计算了透射因子,从而得到了不同Ar或N2气压下,RbD2线的有效辐射率。对5P3/2-Ar系统,在不同气压下测得的D2线强度比值与有效辐射率计算值的比值相符。对于5P3/2-N2系统,研究了电子态向振动态的碰撞转移,得到了转移截面。     

Cs-N2光学碰撞精细结构分支比的实验研究

光学薄的Cs蒸气和低密度的N2混合系统被激光激发,激光频率调至Cs共振跃迁的两翼,CsN2分子激发态解离到Cs(6P1/2)或Cs(6P3/2)态,测量了分支比I(D1)/I(D2),这里I(D1)和I(D2)分别为CsD1和D2线的谱线强度,由速率方程分析,得到了解离率之比和精细结构转移截面。用共振激发Cs(6P3/2)态,也得到了精细结构转移截面。对结果进行了讨论。     

激光二极管抽运Er,Yb∶Ca4YO(BO3)3晶体实现1553 nm激光输出

波长为1.55 μm附近的激光,对人的眼睛是安全的,在光通讯上有重要应用.晶体中Er3+离子通过4I13/2→4I15/2跃迁可以产生该波长的激光.但Er3+对1.55 μm波长激光有较强吸收,而对InGaAs和AlGaAs激光二极管(LD)的激光则吸收很弱,因此用LD抽运Er3+掺杂晶体输出1.55 μm激光几乎是不可能的.