利用OPO的CARS光谱测温及狭缝函数的影响

论述了在宽带相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）光谱技术中,利用光参量振荡器（OPO）替代常用的染料激光器作为斯托克斯光源的可行性,分析了OPO-CARS测温范围和仪器狭缝函数对测温结果的影响。理论分析和实验结果表明：测温范围在2200K以下,在CARS光谱测温技术中可以采用OPO替代染料激光器作为斯托克斯光源;狭缝函数对测量结果的影响是不容忽视的,相对比较来看,采用佛克脱函数形式最好。     

氮气CARS理论光谱计算及在温度测量中的应用

基于量子理论,对相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)的机理进行了探讨,给出了氮气分子Q支CARS光谱的理论计算模型。进行了氮气分子拉曼散射截面、不同能级分子布居数密度差、振转配分函数及三阶非线性极化率的计算。仿真结果表明适当的简化能够大大缩短光谱计算的时间,并且与已有的结果比较接近,能够应用于CARS测量应用。介绍了能够用于瞬态温度场测量的单脉冲CARS装置,理论光谱分辨率可达0.1cm-1,轴向空间分辨率5mm,光谱采样频率10Hz。     

SiH_4v_1带CARS谱的分析及计算模拟

本文测量了室温下硅甲烷(SiH_4)低分辨率和较高分辨率CARS光谱。低分辨率SiH_4的CARS谱与M.Hanabusa、H.Kikuchi等人的结果相同,但我们对光谱提出了新的分析;高分辨率SiH_4的CARS谱及其理论计算证实了我们所作的分析;并得出了SiH_4v_1带和v_3带Q     

同时测量氢氧CARS光谱确定火焰温度和氢氧浓度的研究

利用YAG激光器和一台染料激光器同时测量了氢／空气预混平面火焰中氢氧CARS光谱。从氢的S（5）和S（6）支统转动线的强度比获得火焰温度，并与由氮的CARS光谱得到的温度进行了实验校验。氢和氧的浓度分别由氢的S（6）支和氧的Q支光谱求得，并利用红／空气预混平面火焰的局部热力学平衡计算对所得浓度进行了校验。温度的校验误差为4％，而氢氧浓度的校验误差分别为14％和12％。     

低指纹区的光谱聚焦CARS显微成像

利用单个飞秒振荡器为激发光源搭建了光谱聚焦相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）显微成像系统,使用二向色镜获得了泵浦光与斯托克斯光,开展了聚苯乙烯样品低指纹区的光谱聚焦CARS二维与三维显微成像研究。在光谱聚焦CARS二维成像研究中,通过改变泵浦-斯托克斯的延迟时间,获得了随延迟时间变化的光谱聚焦CARS信号强度谱,通过与聚苯乙烯拉曼光谱的对比,分析了在改变泵浦-斯托克斯的延迟时间过程中被激发的拉曼振动的切换情况。同时,在固定的拉曼振动模式,通过对聚苯乙烯样品进行断层扫描,实现了对聚苯乙烯样品的三维CARS成像。     

超声分子束激光光谱学

本文阐述原子束和分子束技术的发展,着重讨论超声分子束技术,超声分子束激光光谱学的特点及其发展趋向。最后简要介绍超声分子束荧光光谱、重元素同位素低温光谱、多光子电离光谱和超声分子束CARS光谱。     

用单次脉冲非稳腔空间增强探测CARS技术测量火焰温度

采用宽带相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)技术测量了甲烷-空气预混火焰温度场分布,并分析了温度测量的不确定度.建立的宽带CARS实验系统采用非稳腔空间增强探测(USED)相位匹配构造,其横向空间分辨率约0.1 mm,纵向空间分辨率约3 mm,该系统能实现10 Hz重复频率测量火焰瞬时温度.采用宽带非稳腔空间增强探测CARS在甲烷-空气预混火焰中获得了单次激光脉冲的高信噪比氮气Q支CARS实验谱,用CARS理论计算软件拟合理论谱和实验谱确定了预混火焰的温度随高度的分布,采用单次激光脉冲的氮气Q支CARS实验谱测量火焰温度的不确定度小于5%.     

空间交叉CARS测量NO气体的温度

测量了不同温度下NO气体的空间交叉相位匹配CARS光谱,并将其与理论计算谱进行拟合,从而实现了用CARS方法测量系统中点的温度。     

甲醇溶液相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)的选择激发

利用飞秒自适应脉冲整形相干控制技术成功实现了甲醇溶液中甲基对称(vS(CH3)2832cm-1)和反对称(VAS(CH3)2948cm-1)振动能级相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)的选择激发.为了进一步探究双光束飞秒CARS光谱实现选择激发的机制,采用二次谐波频率分辨光学开关(SHG-FROG)测量方法对整形前后的泵浦激光脉冲进行了探测. SHG-FROG痕迹结果显示裁剪泵浦光中的有效频段可实现飞秒CARS的选择激发.研究表明飞秒自适应脉冲整形相干控制技术对于复杂分子系统飞秒CARS的选择激发研究具有非常重要的科学意义.     

CARS技术测量煤气/空气火焰温度的实验研究

1.CARS(相干反斯托克斯喇曼光谱)测量技术是一种分析和研究火焰及其他燃烧过程非常有效的方法。常规测温方法由于探头介入会破坏燃烧体系温度场的原来分布,而激光喇曼诊断则是一种无干扰探测,可作为常规测温方法的补充。自发 喇曼技术曾被广泛地应用于这一领域,但由于其信号微弱及空间相干性,只能限于背景杂散光较弱的燃烧体系。而用CARS技术得到的信号能很容易地与各种明亮背景分开,且接收效率十分高,这一特点使CARS技术对燃烧诊断显得特别有用。本文着重     

同时测量氢和氧CARS谱的新方法

提出一种仅需一台染料激光器即可同时测量火焰中氢和氧的CARS谱的新方法.取带宽为120cm~(-1).中心波长位于580.4nm的Stokes光束与532nm的泵浦光束相配合.同时测量氢扩散火焰中的氢和氧的CARS谱.用氢的S(6)和S(5)的积分强度比确定火焰中的温度并与氮的Q支CARS谱测量的温度和经过热损耗修正的热电偶测得的温度取得了相当好的一致结果.一次测出氢和氧的CARS谱.避免多次测量中参数的难以重复性.提高了以温度为参数来确定浓度的准确性.     

相干反斯托克斯喇曼散射

本文描述了相干反斯托克斯(CARS)喇曼光谱技术实验结果。详细报导了实验装置与实验条件。以苯、甲苯、氯苯等液态样品为例进行了光谱演示实验,并与受激喇曼散射进行了比较。结果表明CARS光谱技术具有高灵敏度、高分辨率等一系列优点。由于CARS谱落在反斯托克斯区,特别适用于强荧光介质的研究。CARS过程是一典型的四波混频过程。 CARS现象是双频激光束在喇曼介质中通过介质的三阶非线性效应相互作用的结     

汽车发动机点火研究

由于相干反斯托克斯拉曼光谱（CARS）提供了一个高度的空间和时间分辨力的非干涉测量技术，它已被认为是研究活塞发动机的燃烧过程的一种有用的工具。最近表明，在Calif、Livermore的Sandia国立实验室的科学家，已经使用CARS在压缩和燃烧丙烷研究发动机的动力冲程的过程中获得氨的详细的温度分布图。除这些温变测量外，这些研究者已使用新的偏振技术来改善CARS测温术的信噪比。     

高压氢的CARS信号线宽测量

本文用Fabry-Perot干涉仪测量了高压H_2CARS光的谱线宽度。获得了清晰的H_2 CARS光谱的干涉图。     

CARS在超音速燃烧研究中的应用

报道了氮、氧和水的Q支CARS谱以及氢的S(5)和S(6)纯转动CARS的测量结果,并用来确定超音速燃烧火焰中的温度及氢和氧的浓度;用水的Q支CARS谱得到共振与非共振谱积分面积比随浓度的变化曲线。提出并发展的同时测量氢和氧的CARS谱新方法,为同时测量火焰温度和氢、氧浓度提供了一条途径,特别对不含氮的燃烧系统更具重要意义。     

测温技术中CARS谱的模拟计算

详细地介绍了N_2CARS光谱的模拟计算过程以及在公式推导和计算中的近似。给出了激光线宽对CARS光谱展宽的简化卷积公式,并拟合给出了0～1振动跃迁基带和1～2振动跃迁热带带头的波数值。     

基于单脉冲BOXCARS法火焰温度测量装置的研制

研制了基于单脉冲CARS方法的温度测量装置,使用宽带染料激光器产生线宽200cm-1的斯托克斯光,一次脉冲就可以得到完整的CARS光谱,实现了温度的瞬时测量.     

光学测温技术中的物理原理

与其它测温技术相比,光学测温技术具有非接触、实时、无损等无可比拟的优点,在国防、军事、工业生产中具有极其重要的作用。本文介绍了四种常见的光学测温技术,即激光光谱测温技术、全息干涉测温技术、基于CCD的三基色测温技术和红外辐射测温技术,其中又以红外辐射测温技术应用最为广泛。文中简单地介绍了前三种技术,而对红外测温技术的原理、方法和具体应用则进行了详细的论述。     

CARS光谱测温及仪器狭缝函数对测量的影响

设计了一种利用光参量振荡器(OPO)来代替染料激光器的宽带相干反斯托克斯喇曼散射(CARS)光谱测温实验装置。为了提高CARS测量温度的精度,测量和分析了检测系统中狭缝函数对测量结果的影响,确定了狭缝函数的具体形式。将测量结果与热电偶读数比较,发现在温度范围300K～1200K内,温度测量的不确定度小于2%。     

CARS测温中OPO代替常用的染料激光器的特性研究

经理论分析和初步实验说明了在2200K以下温度时,采用OPO(Optical parameticoscil-lator)作为宽带单脉冲CARS测温技术中的斯托克斯光源是可行的。