TEACO_2激光引起BCl_3可见荧光的脉冲光-声-光效应

在TEACO_2强红外激光场作用下,BCl_3分子吸收多个红外光子,发散可见荧光。实验时在激光辐照及非辐照区都观察到相对激光时延几十微秒后反常增长的荧光。其强度约为前峰荧光的几十分之一。认为是在BCl_3分子碰撞转移能量的过程中形成脉冲声。仍处在高振动激发态的分子的声传播造成BCl_3分子的新的碰撞激发,形成了二次可见荧光发射,即光-声-光荧光过程。在实验中观察到与二次荧光过程相应的脉冲声信号。脉冲声在反应室内的传播速度超过BCl_3中     

新型菁类化合物溶液的皮秒非线性光学性质

利用带相位物体的非简并泵浦探测方法测量了一种新型菁类化合物溶液在皮秒时域的非线性光学性质。在接近材料线性吸收峰值的532 nm皮秒激光脉冲泵浦下,利用600 nm的皮秒激光脉冲作为探测光,测量了菁染料分子在近共振区的非线性折射动力学响应。结合相关理论,通过数值模拟最终确定了菁染料分子在600 nm波段的光物理参数。实验结果表明:该溶液的非线性光学效应来自于溶质菁染料分子的激发态非线性机制,该材料具备了较大的激发态折射体积,且单重激发态的寿命较短。该化合物具备非线性光学应用潜力。     

双束聚焦强红外激光引起可见荧光的光-声-光相互作用的研究

在强红外激光脉冲激发下引起BCl_3分子可见荧光,同时产生脉冲声,当这种声再进入振动激发态分子气体时,引起分子的再激发并再度引起分子分解,并发出可见荧光,即光-声-光现象。由于这种光-声-光现象对于研究激光化学及激光分离同位素的能量转移过程以及激光引起的气体动力学过程是极为重要的,所以,在本工作中使用二个同时的不重迭的强CO_2脉冲聚焦光束对此现象作了进一步的研究,得到了令人鼓舞的结果。将一束激光能量密度降至不足以引起光-声-光致荧光,然后单独加入另一束不重迭聚焦光束,在第一束激光辐照区域亦未     

含硫芴基的三苯胺多枝衍生物的光限幅特性

强双光子吸收有机分子在激光光限幅领域具有重要应用价值。通过测量纳秒脉冲下输入/输出光强的变化、纳秒/飞秒抽运下分子的双光子吸收以及单光子荧光衰减曲线,研究了一系列含硫芴基的三苯胺衍生物对纳秒激光的限幅特性与机制。结果表明,分子激发态寿命与激光脉宽在同一量级有助于激发态再吸收;具有长激发态寿命的多枝形分子其激发态再吸收更明显、表观双光子吸收截面显著增大,有利于提高分子的激光限幅效率。     

有限长激光脉冲在部分离化等离子体中的传播

为了研究有限长激光脉冲在部分离化等离子体中的传播特性,采用变分法推导出有限长激光脉冲在部分离化等离子体中的参量演化方程,分析了尾波场、相对论自聚焦和部分离化非线性极化强度的影响因素;通过分析焦斑半径和脉冲宽度满足的耦合方程,讨论了横向和纵向尾波场影响下的激光脉冲传播特性。结果表明,由于焦斑半径和脉冲宽度的耦合,激光脉冲在部分离化等离子体中传播必须满足一定条件;在部分离化等离子体中,考虑激光传播时脉冲宽度的变化是有必要的;对给定强度的激光脉冲,等离子体密度不变时,随着电离程度增大,尾波场会进一步增强激光脉冲的自聚焦,其中纵向尾波场比横向尾波场对激光脉冲的自聚焦作用更明显。这一结果对有限长激光脉冲电离诱导自注入及尾波场加速电子的方案具有理论指导意义。     

脉宽对不同密度介质中传播的超短脉冲特性的影响

利用使用预估校正（PC）-时域有限差分（FDTD）法求得的全波Maxwell-Bloch方程组的数值解,研究脉宽对在不同密度的V型三能级介质中传播的飞秒超短激光脉冲特性的影响。结果表明,不同原子密度情况下,脉宽改变对脉冲传播特性的影响是不同的。当超短脉冲在原子密度较小的稀疏介质中传播时,脉冲不易发生分裂;当脉冲未分裂时...     

激光染料的时间分辨光谱研究——香豆素系列荧光衰变过程的溶剂效应

采用时间分辨光谱技术(时间分辨率为0.15ns)系统地研究了两种典型香豆素激光染料(C311和 C102)的荧光衰变过程的溶剂效应。测量结果表明,这类香豆素激光染料的荧光寿命溶剂效应具有“反常”特性,即随着溶剂极性的增大其荧光寿命加大。基于香豆素激光染料处于激发态时发生电荷转移而使分子偶极矩有很大增加这一事实,作者认为处于激发态的染料分子将使溶剂分子进行重新排列,即发生了溶剂“结构化”过程,极性越大,“结构化”程度越高。这种“结构化”效应将阻止染料分子弛豫到基态,从而加大了荧光寿命。但对具有可能转动端基(CH_3)_2N—     

量子系统的有效维数鉴别和约化理论

考虑在外界激光脉冲控制下的含近简并能级的多能级系统的量子动力学,该多能级系统模型包括了一个基态和多个激发态,其中假设基态与各个激发态之间都存在跃迁。 研究了不同激光脉冲场控制下的基态到近简并多能级激发态的布居转移。研究表明,在脉冲激光很短时,所考虑的多能级系统可以约化为一个二能级系统,并得到了在激光脉冲为多频弱场和单频强场时有效二能级系统参数的近似解析公式。以上结果可以推广到有多组近简并能级的多能级系统,用来鉴别有效控制维数,简化设计系统的控制策略。     

脉冲CO2激光对K9玻璃损伤机理的仿真计算与研究

ANSYS是计算机辅助工程领域应用最广泛的有限元分析软件,通过脉冲CO2激光损伤K9玻璃有限元模型的建立和网格划分、脉冲激光的加载、设置初始条件和边界条件等几个方面,分析了基于ANSYS仿真脉冲CO2激光损伤K9玻璃过程中的一些关键问题.建立了脉冲CO2激光损伤K9玻璃的有限元模型,对K9玻璃受到脉冲CO2激光辐照时的温度和应力分布进行了数值分析.计算结果表明:在激光能量较小情况下K9玻璃的损伤为热应力损伤,损伤主要由环向拉伸应力所控制,存在体损伤和面损伤两种形式,激光脉宽和光斑半径对损伤效果有较大影响,脉宽越小,产生的热应力越大,损伤效果越好;激光光斑半径越大,产生的热应力越小,损伤效果越差.     

超短激光脉冲烧蚀铜材料的数值模拟

使用约化后的双温方程（DTE）对超短激光脉冲烧蚀铜薄层的过程进行了数值模拟；基于超短激光脉冲烧蚀过程中电子与晶格的温度不平衡性，分别模拟了这两个系统的温升过程，并由此得到了单脉冲烧蚀深度；通过变化激光能流，研究了脉冲能量对烧蚀深度的影响。模拟结果表明，随着激光能流的增加，相变爆炸引起的喷射出现得越深，同时材料烧蚀深度越大；理论计算与实验结果相吻合。     

266nm激光下硝基苯的多光子电离解离研究

在266nm波长激光下,通过激光质谱仪获得气相硝基苯的共振增强多光子电离/飞行时间质谱（REMPI-TOFMS）。根据质谱图中出现的主要离子峰信息,对硝基苯的光解离过程进行了分析。硝基苯与266nm激光的作用过程为三光子过程,其首先吸收两个光子跃迁至激发态,一部分处于激发态的分子,因内转换导致结构重排,生成分子异构体。处于激发态的硝基苯分子或分子异构体共振吸收一光子后发生解离,并给出其可能的解离通道。     

用饱和拉曼光谱测量瞬态复合物寿命

用饱和拉曼光谱测量瞬态复合物寿命陆琳，赵晓杰，陆冬生，李再光（华中理工大学激光技术国家重点实验室，武汉４３００７４）一般而言，拉曼峰强度正比于激发功率。但当用较高峰值功率的脉冲激光激发时，由于激发态分子或堆积于某一能级或光解，使处于基态的分子数大大减...     

飞行时间质谱峰形分析

报道了在用脉冲355 nm的YAG激光对水/甲醇二元团簇的多光子电离飞行时间质谱研究中,发现在电离激光相对于脉冲分子束的不同延时或是同一延时下不同的激光能量下,测得的离子谱峰除强度变化外,峰值发生漂移.离子峰值漂移的大小与信号强度密切相关.信号强度越大,离子的飞行时间越短,峰值漂移越大.分析认为:这种峰值漂移不是因为新质量数谱峰的出现,而是离子在穿越质谱仪的离子引出区和加速区极板时发生部分离子吸附,引起极板间电压的起伏造成的.离子信号越强,意味着极板对离子吸附的量越大,导致离子峰值的漂移越大.离子在电场起伏下的数值模拟结果与实验中观测到的离子峰值漂移规律一致.     

利用染料漂白测量皮秒脉冲宽度和能量

当强光脉冲和吸收染料相互作用时,染料中将产生大量的激发态分子从而降低了基态吸收。如果光脉冲宽度△t_L比荧光寿命τ_F短而且激发态的吸收可以忽略时,染料激发态的分子数就等于吸收光子数。此时,吸收染料介质可作为光子计数器。皮秒光脉冲能量可由测量光脉冲通过染料样品的能量透射率T_E来决定。用这种办法可校正光电探测器的绝对皮秒脉冲能量,当测量了能量透射率和输入峰值光强时,便可用简单公式计算脉冲宽度,因而这为皮秒     

光纤三阶色散导致超短激光脉冲畸变的研究

基于超短激光脉冲在光纤中传播,由广义的、非线性薛定谔方程出发,给出考虑二阶色散和三阶色散时的高斯型脉冲的解析解,并对理论结果进行数值模拟。分析表明,二阶色散会增加脉冲的宽度而波形保持不变;三阶色散会引起脉冲的畸变,并在其中一个沿附近形成非对称的振荡。较窄的入射脉冲和较大的三阶色散参量都将会引起更严重的畸变。     

频率波动对啁啾脉冲在放大介质中传播特性的影响

在综合考虑了激光放大介质的克尔非线性效应、群速度色散和净增益后,得出了光脉冲在放大介质中传播的基本方程.以钕玻璃放大介质为例,对短脉冲在放大介质中的传播特性进行了数值模拟,并重点讨论了啁啾脉冲频率波动对其传播特性的影响.     

多束强激光在大气传输中的热晕与湍流效应

强激光在非均匀光程中传输时,大气路径中分子的吸收系数不再是常数,利用内插法得出了中纬度夏季模式的分子吸收系数随海拔高度的变化规律。强激光传输会同时受到大气湍流效应和热晕效应的共同影响,这严重影响了强激光传输的效能,而采用多束强激光传输方法可以减小这些效应的影响。根据波动光学理论,建立了三束脉冲激光在湍流和热晕相互作用下的数学模型。数值结果表明:该方法对光强起伏、光斑分裂和光束扩展等现象有较好的校正效果。     

基于有限元的脉冲激光辐照材料温度场研究

在激光超声检测过程中,为了合理加载脉冲激光的能量,以便获得幅值较大的超声波信号,同时避免脉冲激光造成材料的损伤,需要对脉冲激光辐照材料的温升进行数值计算。依据有限元理论,建立脉冲激光辐照材料的有限元模型,结合导热微分方程,将脉冲激光以热流密度的形式加载于材料表面,分析材料表层受激光辐照时的温度场,讨论有限元热分析时网格尺寸的选取对分析结果的影响。给出了材料表层受脉冲激光辐照时温度场的计算方法和网格尺寸的选择依据,并利用温度场的理论解析结果和应力场分析结果分别验证了温度场有限元计算方法的正确性和有效性。     

碱金属碘化物分子的光离解及碱金属原子的共振电离研究

利用脉冲激光束与分子的相互作用,对KI和GsI分子进行了光离解。同时，用另一束可调谐激光对离解后产生的中性碱金属原子K和Cs进行共振激发，然后把处在激发态的碱金属原子进行光电离。获得了碱金属离子的飞行时间质谱。另外，对光离解及光电离过程中可能存在多光子电离（MPI）过程进行了讨论和分析。     

C_3分子线在激光场中的含时密度泛函理论研究

运用将含时密度泛函理论(TDDFT)和分子动力学相结合的方法,研究了C3分子线的光吸收谱以及它在强激光场中的电子和离子响应。计算结果表明,C3分子线光吸收谱可以分为两个区域,其中既包含独立的峰,又包含连续分布的峰。对C3分子线在激光场中的研究表明,在激光强度、极化方向及脉冲长度相同的情况下,当激光频率远低于共振频率时,分子的电离发生较晚而且电离较弱,分子沿激光极化方向的偶极矩与激光脉冲波包很相近,分子激发处于线性响应区;当激光频率处于共振频率范围时,C3分子线的电离增强,而且偶极矩的激发与激光脉冲波包完全不同,与分子的电离密切相关。