YAG激光泵浦光纤产生受激喇曼散射

本文利用YAG激光泵浦光导纤维产生受激喇曼散射,并利用所摄取的受激喇曼光谱图定出斯托克斯线波长,计算样品的喇曼频移,对实验中所观察到的现象进行分析讨论。     

产生高阶相干喇曼辐射的两种不同物理机制的研究

研究了受激喇曼散射(SRS)实验中观察到的高阶相干喇曼辐射的两种不同成因。一种是级联(多阶)受激喇曼散射过程,另一种是喇曼共振增强的四波混频(四光子参量)过程,以方解石样品为例所作判断实验结果表明,上述两种物理过程既可先后分别产生,亦可同时发生。     

便携式差分喇曼光谱技术在翡翠鉴定中的研究

为了实现对翡翠种属及注胶翡翠的鉴定，采用显微联用位移激发差分喇曼光谱法进行了理论分析与实验验证，得到了112个翡翠样品的差分喇曼光谱数据，比较了翡翠的差分喇曼光谱和普通喇曼光谱，并统计分析了翡翠的喇曼特征峰及B货翡翠的鉴别依据。结果表明，差分喇曼可有效滤除荧光，对识别高荧光翡翠样品的特征峰有显著优势；378cm-1，698cm-1，1037cm-1峰强较强、峰形尖锐，是检测翡翠时出现频率最高特征峰，可以借此对样品种属进行鉴定；通过显微放大能观察到B货翡翠经酸洗产生的裂纹、凹坑及其充填的有机物，并在此处可检测到有机物的喇曼特征峰，其中1114cm-1，1188cm-1，1611cm-1出现最为频繁，可以此对翡翠的A货、B货进行鉴定。该方法操作简单、提高鉴定效率，可为翡翠的快速鉴定提供参考。     

喇曼与红外分子能量转移研究初探

在分子光谱领域,喇曼光谱与红外光谱是其研究的两种重要手段,它们相辅相成,相得益彰。迄今为止,这两种方法都是分开来研究的。喇曼光谱是一种光的非弹性散射现象,由感应偶极矩的变化引起,喇曼光谱接收在可见区,对光源强度要求较高,但一种频率的光源可以激发多条喇曼线;而红外光谱,它由固有偶极矩的变化引起,接收是在红外区,一般要有     

单细胞和单分子的激光捕获及喇曼光谱分析

上海光机所在“单细胞和单分子的激光捕获及喇曼光谱分析”项目中研制出了激光镊子喇曼光谱仪，可探测喇曼光谱范围为330-960nm，光谱分辨率水平为7cm^-1，探测灵敏度达到可以探测到单个生物细胞喇曼光谱的水平。完成了利用脉冲激光梯度力使得粘在样品池底面的样品颗粒从底面离开，从而可以被光镊捕获的实验，并采用合理的物理模型解释了实验现象。利用激光捕获喇曼光谱技术开展了环境温度变化对单个酵母细胞的分子喇曼光谱影响的研究；     

可用于遥检的成像喇曼传感器

配有光纤微成像探头的喇曼系统可以产生1m以外样品的高空间分辨率喇曼像，有可能用于遥测监视应用，多数配有遥感光纤探头的喇曼系统都是非成像系统，只能在分立点上获取喇曼谱。喇曼成像系统要求样品装在显微镜光学系统的前头，使得对远处或大型物体研究变得不现实。组合在这种系统中的光纤是严格作为光管使用，即把光源照明和散射辐射传给样品或从样品传送回来，但仍要求样品-显微镜距离很近。由南卡罗来纳大学S.MichaelAngel等人发展的这个系统使现有喇曼成像系统的特性与空间相干微光纤束结合，激光纤束的作用是把样品图象中继传输给…     

光纤通信中的散射效应及应用

1光纤中的散射类型光的散射现象是指,当光通过不均匀介质时会向各个方向传播。当光纤在线性条件下传输时,会产生米氏散射、瑞利散射、布里渊散射和喇曼散射。前两种散射现象的散射光与入射光的频率相同,后两种散射光中有新的频率成分出现。当光纤中传输的光场超过一定强度时,会产生受激瑞利散射、受激布里渊效应和受激喇曼效应等非线性受激散射,这时光信号中有新的频率成分出现。2各种散射及其应用2.1线性条件下的散射及应用按照惠更斯次波理论,光照射到均匀介质中的杂质微粒上,该微粒相当于新的子波源,继续发射球面波。这些次波源的间隔比…     

Ge/Si超晶格喇曼谱研究

我们用喇曼光散射的方法,观察了应变层超晶格的折迭声学声子,从而验证了材料的超晶格多层结构.将实验中观察到的频率和理论计算值进行比较表明,所研究样品的标称值和喇曼实验是基本相符合的.根据光学限制模的频率移动,估算了超晶格样品中Ge层和Si层的应变分布.     

用普通红宝石光激射器激励的喇曼激光的特性

武德巴里(Woodbury)等发现,当用一束Q开关(巨脉冲）光激射器产生的强辐射去激励光学谐振腔中的喇曼工作物质时,就会在一个或几个喇曼移动频率上产生光辐射。     

喇曼谱在检测饮用水中矿物质浓度的研究

为了更有效地检测目前饮用水的质量,对市面上常用的几种品牌的饮用水以及实验室提供的蒸馏水等样品的喇曼谱进行了研究.运用激光喇曼光谱的分析方法,测量了它们的激光喇曼谱在伸缩振动喇曼峰处的半峰全宽,同时也测量了样品在伸缩振动喇曼峰处的退偏振度.结果表明,伸缩振动喇曼峰的半峰全宽随水样品中含有的微量矿物质浓度的增加而减少,而伸缩振动喇曼峰处退偏振度随水样品中含有的微量矿物质浓度增加而增加.该结果为鉴定饮用水的质量提供了一种简单而有效的方法.     

洛伦兹光束通过一阶轴对称光学系统的传输变换特性

从广义惠更斯-菲涅耳衍射积分出发,导出了洛伦兹光束通过一阶轴对称光学系统传输变换的解析公式.给出了洛伦兹光束的束宽、瑞利长度和发散角的表达式,讨论了这些参量通过自由空间的变换规律.结果表明,洛伦兹光束的瑞利长度大于高斯光束的瑞利长度,洛伦兹光束光斑半径的扩展速度慢于高斯光束,洛伦兹光束的远场发散角小于高斯光束的远场发散角.结果还表明,自由空间中洛伦兹光束的束宽、瑞利长度和发散角的变化规律与高斯光束相应参量的变化规律相同.     

大型ICF装置靶场传输光路排布研究

大型惯性约束聚变(ICF)装置靶场将从主放大系统输出的平行激光阵列转换为靶室附近的球形阵列,并以特定的角度进入终端光学系统。靶场传输光路排布作为靶场光传输系统总体结构设计的依据,在满足物理和光学等要求的基础上,还应重点考虑工程建设成本和系统维护性能。随着ICF装置规模的增大,打靶激光光束数量增加,靶场传输光路排布难度增加。结合目前国内外大型ICF装置,分析了靶场传输光路排布的特点,讨论了传输光路排布与光传输系统布局、光机结构设计和系统维护性能的关系,为我国更多束激光打靶的ICF装置的靶场传输光路排布提出建议。     

艾里光束横向加速特性的实验研究

作为一种新型的奇异光束,艾里光束最引人注目的光学性质是:在传输过程中具有横向加速的特点,这很像重力作用下弹丸的运动轨道,因此被称作加速光束。本文在实验产生艾里光束的基础上,给出了控制艾里光束加速度的方法,研究结果为拓展艾里光束的应用范围奠定基础。     

Numerical simulation and experimental study of magnetron-injection guns for powerful short-wave gyrotrons

The results of a numerical simulation and experimental study of magnetron-injection guns forming intense helical electron beams for powerful gyrotrons are compared. Beams of three types—laminar beams, beams with regularly intersecting trajectories and beams with irregularly intersecting (mixed) trajectories are studied. The numerical simulation is performed taking into account the influence of the space charge field. The experimental beam characteristics are measured by the retarding field method. The experimental data agree satisfactorily with the results of the theory if the temperature deformation of the electrode systems is taken into account. It is shown that the best velocity distribution characteristics are realized for guns forming laminar beams and boundary beams (intermediate topology between beams with regularly intersecting trajectories and laminar beams).     

基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法

矢量光束的偏振态检测是矢量光束研究的关键技术。论文研究了基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法,介绍了该方法的基本原理和实现过程。基于猫眼腔激光器和马赫-曾德干涉仪生成了4种不同偏振态分布的轴对称线偏振矢量光束,并用Stokes参量法计算了生成光束的四个Stokes参量,以及光束每个像素点上的椭圆取向角和椭圆率角,得到了生成光束的偏振纯度。实验结果证明了Stokes参量法可有效实现矢量光束的偏振态检测。     

分数阶无衍射光束的实验研究

实验研究了轴棱锥聚焦分数阶涡旋光束获得分数阶贝塞尔光束。研究结果表明：当分数阶涡旋光束通过轴棱锥聚焦后,获得的分数阶贝塞尔光束其横截面上的光强分布具有高阶无衍射贝塞尔光束的特点;在轴棱锥后的最大准直距离内,光斑的形状基本保持不变,即呈现出很好的无衍射传输特性;另外还研究了轴棱锥角度改变对分数阶贝塞尔光束的影响,实验结果表明,轴棱锥的角度越大时,横截面光强图中的中心空心越小。     

激光束的分类

对激光光学中一个十分有意义的论题,即激光束的分类作了综述和分析。基于二阶矩方法和维格纳分布函数,激光束可以按照其空间对称性分为无像散光束、简单像散光束和复杂像散光束。另一方面按空间相干性激光束可分为部分空间相干光和完全空间相干光。对各类激光束的独立特征参数及其联系作了分析。     

无衍射分立光子晶格

在加压光折变掺铈铌酸锶钡(SBN)晶体中观察了由无衍射分立光束所产生的光子晶格。重点实验观察了三束光干涉和六束光干涉两种情况下所产生的光子晶格,并利用远场衍射图、布里渊区光谱图和傅里叶空间频谱图比较了这两种光子晶格的相同点和区别,并且进行了理论分析。结果表明由三束光干涉产生的光子晶格更均匀稳定。另外,又分别模拟了由四光束干涉、五光束干涉、七光束干涉、八光束干涉、九光束干涉和十光束干涉这几种情况下所获得的光子晶格的传输图。     

计算机控制下的多路激光束合成系统

在激光应用领域中,需要将多束不同波长的激光束同时作用于研究对象,多路激光束的合成多是采用手动操作反射镜,合成度靠人眼观测确定,可靠性难以保证。提出的计算机控制的多路激光束合成系统是分别将每束光路位置信号采集到计算机,并控制步进电机带动反射镜调整具体光路。该系统优点是结构简单、效果好,在实际使用中可以实现光束的有效合成。     

直接输出高阶横模激光器的实验研究

从理论和实验上研究了从激光器直接输出高阶拉盖尔-高斯（LG）光束和高阶厄密-高斯（HG）光束。首先从理论上研究了高阶LG光束和高阶HG光束的光强分布特性,并进行数值仿真。在实验研究中,利用445 nm的蓝光半导体激光器端面泵浦Pr:YLF晶体,在一定的条件下,能从平凹腔直接输出640 nm波长高阶LG光束和高阶HG光束。实验结果表明:从激光腔内输出的高阶LG光束和高阶HG光束与理论仿真基本一致。文中所报道的获得高阶模的实验装置简单,对产生高阶光束及其应用具有较重要价值。