微微秒激光脉冲的非线性光学

众所周知,De Maria等人在1966年首次得到的以锁模方式运转的固体激光器,可以产生持续时间为几个微微秒,功率密度高达10¹⁰瓦/厘米²的光脉冲。利用多级放大可以获得高于10¹²瓦/厘米²的功率密度,也就是说得到大于3×10⁷伏/厘米的电场。这些结果是在两年左右的时间（1966~1968)内获得的,与以往第一代Q开关激光器所获得的结果相比,这是一个巨大的跃进。事实上我们在产生超短脉冲的能力上提高了四个数量级(从10^-8到10¹²秒),而 在产生高峰值功率脉冲的能力上提高了三个数量级（从10⁹瓦到10¹²瓦）,实际上小于10^-13秒的更短的脉冲也能获得,但釆用了比较间接的方法,从而达到了由所采用的激光器的光谱带宽所确定的理论极限。与此同时还发明了测定超短脉冲持续时间的新技术,它比以往的直接测定能力提高了三个数量级(从10^-10秒到10^-13秒)。     

对热核聚变靶进行球形加热的12路大功率激光装置“Deifin”

本文描述了对热核聚变靶进行高温球形加热的12路大功率激光装置“Delfin”。装置包括具有最终的光能量1万焦耳、光脉冲持续时间10^-10~10^-9秒和辐射的发散度约5×10^-4弧度的钕玻璃激光系统，用于激光辐射和等离子体相互作用的真空室，以及研究激光参量和等离子体参量的一套诊断系统。激光系统的光学方案和结构特色正在考虑。分析了不同的辐射聚焦方案，描述了照射靶的高度球对称“Delfin”聚焦系统，这种系统允许在靶面达到的最大通量密度为10¹⁵瓦/厘米²。激光等离子体研究的一些最重要问题和解决这些问题的一般诊断法正在考虑。     

用连续CO2激光器在淡红银矿中产生二次谐波

探索了在以前指出的弱吸收波段内淡紅银矿非线性光学的可能性。使用了在9.2微米波长上振荡的10瓦连续CO2激光器。观察到的非线性与吸收值分别是(7.9±2.0)×10^-23(米·千克·秒单位制)和0.29厘米^-1。     

高效率KrF准分子闪光灯

研究了毛细管放电中KrF准分子的产生过程，测得受激的KrF密度约为10¹⁵厘米^-3。在248亳微米附近发生的光辐射约80%是来自B-X带跃迁，其本征效率高达28%。     

激光频率标准

以分子吸收线作基准对激光频率(波长)进行稳定，稳定度很快就突破大关， 1973年达到了10^-12量极的水平。其后，这工作在美、苏、日、德、英、法等国展开，均确切地获得了10^-12~10^-13的稳定度，并尝试向10^-14目标进军。     

激光和材料的相互作用

本文着重介绍激光和材料相互作用的物理过程，诸如激光和材料的耦合，气体动力学和相互作用过程的力学效应。所涉及的光强在10⁵瓦/厘米²到10¹⁰瓦/厘米²的功率密度范围。材料是不透明的。激光波长是1.06微米和10.6微米。     

应用于积分球冷原子钟的窄线宽激光稳频系统

通过调制转移光谱稳频的方式，将外腔半导体激光器频率锁定于⁸⁷Rb原子D₂线超精细跃迁5²S_1/2,F=2→5²P_3/2,F=3，使激光器线宽由自由运转的382.18 k Hz压窄至稳频后的37.94 k Hz。稳频后的窄线宽激光用于积分球冷原子钟的探测光，可以将激光频率噪声对原子钟短期稳定度的影响降低至5.6×10^-14τ^-1/2。     

快扫描反喇曼法在液体中产生1厘米-1的分辨率

密执安大学在测定液体样品时，由反喇曼光谱术快速扫描变量获得的分辨率约为1厘米^-1。这与由一般自发喇曼光谱术所能获得的分辨率相当，据化学副教授莫里斯说，新技术的主要优点是它不需要单色仪或阵列探测器。另一个优点是得到光谱的速度为350厘米^-1/分。     

等离子体中的激光辐射高效地转换成软X射线

根据文献资料，等离子体中的激光辐射能量转换成软X射线的转换效率α的最大值α_max=0.08球面度^-1，方向图的各向弄性α_max/α_min=2.5。这些值是用能量密度q≈×10¹⁴瓦/厘米和焦斑直径80~150微米 的钕玻璃激光的二次谐波(λ0=0.53微米)照射薄金箔(20微米)时得到的。     

脉冲玻璃激光器产生5~10×1012瓦

美帝散迪厄实验室报导了持续期为3~10×10^-12秒、峰值脉冲功率为10×10¹²瓦的结果。这能量足以将金属加热至华氏2千万度。     

Physical properties of sprayed antimony doped tin oxide thin films:The role of thickness

Transparent conducting antimony doped tin oxide（Sb:SnO₂） thin films have been deposited onto preheated glass substrates using a spray pyrolysis technique by varying the quantity of spraying solution.The structural, morphological,X-ray photoelectron spectroscopy,optical,photoluminescence and electrical properties of these films have been studied.It is found that the films are polycrystalline in nature with a tetragonal crystal structure having orientation along the（211） and（112） planes.Polyhedrons like grains appear in the FE-SEM images. The average grain size increases with increasing spraying quantity.The compositional analysis and electronic behaviour of Sb:SnO₂ thin films were studied using X-ray photoelectron spectroscopy.The binding energy of Sn3d_5/2 for all samples shows the Sn⁴⁺ bonding state from SnO₂.An intensive violet luminescence peak near 395 nm is observed at room temperature due to oxygen vacancies or donor levels formed by Sb⁵⁺ ions.The film deposited with 20 cc solution shows 70%transmittance at 550 nm leading to the highest figure of merit(2.11×10^-3Ω^-1). The resistivity and carrier concentration vary over 1.22×10^-3 to 0.89×10^-3Ω·cm and 5.19×10²⁰ to 8.52×10²⁰ cm^-3,respectively.     

对偏振反应灵敏的相干反斯托克斯喇曼光谱学

我们证明，由于采用偏振的相干反斯托克斯喇曼光谱学，弱喇曼模的接收灵敏度得到极大的提高。共振非线性极化率的实部、虛部和绝对值谱能够分别予以测量。截面低至苯992厘米^-1、模2×10^-4倍的喇曼模用小于10千瓦峰值功率的激光器即可检测到。     

不同的激励光源产生不同的发射光谱

汽相生长的硫化镉晶体,以不同的光源激励,则产生不同的发射光谱。法国斯特拉斯堡大学的工作人员以高压汞灯的普通紫外光激励,带Q开关的红宝石激光器产生强紫外光和红宝石激光器的强红光。采用普通的紫外光源,则获得通常的绿蓝发射谱线。强紫外光源（10⁷瓦/厘米2)产生许多很强的谱线,相当于激子消失,同时带有光声子发射。红色激光产生在20,304厘米^-1强线处。     

大功率激光装置及其对等离子体高温加热效率的研究

本文描述了一种高温加热固体靶的激先实验装置。这种钕玻璃器件的输出能量为600~1300焦耳,其脉冲持续时间在2~16毫微秒之间可调,为了使光脉冲成形,采用了电光开关,电光开关由激光触发的放电器来控制。辐射在输出端上的对比度为~10⁷。辐射亮度为3×10¹⁶瓦/厘米²·球面度。靶上光束的平均密度为10¹⁶瓦/厘米²。当脉冲宽度变窄时,激光器的最佳输出能量有所减少,实现了加热球形聚乙烯靶的初步实验。利用红宝石激光的高速照相系统对加热等离子体进行了诊断。由于气体中靶的扩散,产生了球形冲击波,按照沖击波运动的速度,就能测定等离子体所吸收的能量,在我们的实验中,2毫微秒持续期内吸收的能量约300焦耳。文章的结尾讨论了结果,展望了未来的发展。     

微微秒光脉冲的产生及应用

能够产生宽度小于1微微秒的光脉冲——人为产生的最短过程——的激光系统使电气和物理学的测量技术进入了一个新的阶段,会有几个数量级的改进。它为光雷达和光学测距提供了很高的分辨率;在几哩的距离上的分辨率达到0.03厘米,甚至有可能做成清除速率接近于每秒10¹²、二进位逻辑的时序为10^-12/秒量级的计算元件。     

原子反应堆中的CO2激光器

苏联莫斯科国立大学核物理研究所的研究人员在CO2激光器的组合激励实验中用脉冲核反应堆作为大体积气体的电离源。反应堆中心通道中的热中子流密度为~5×10¹⁶中子·厘米^-2·秒^-1,脉冲宽度为~1毫秒。激光器置于反应堆的中心通道上,内充几个大气压的CO2+N2+He3混合气体。激光脉冲能量约1焦耳。可以认为,在几微秒量级的气体加热时间内实现振荡。电流对时间的依赖关系的理论计算与实验结果很好地符合,并且证明了关于振荡过程中放电体积变热的假设。     

基于纳米颗粒热效应的飞秒激光高效直写金属铜微结构

在Cu（NO₃）₂前驱体溶液中添加硅纳米颗粒,采用飞秒激光在透明基底表面成功直写了导电金属铜微结构。前驱体溶液中的硅颗粒作为吸光粒子吸收激光能量后对溶液进行加热,使Cu²⁺还原为金属铜并沉积在基底表面。结果表明：当激光光强为5.32×10⁹～8.51×10⁹ W·cm^-2、扫描速度为100～500 mm·s^-1时,微结构主要由铜、Cu₂O及微量硅组成,铜含量及微结构的导电性随着光强的增加或扫描速度的降低而逐渐增加;在光强为5.32×10⁹ W·cm^-2、扫描速度为100 mm·s^-1的条件下,铜微结构的方阻为0.28Ω·sq^-1,电阻率为4.67×10^-6Ω·m。与已有的飞秒激光直写铜微结构的技术相比,这种方法使激光光强降低了2个数量级,直写效率提高了1～3个数量级。     

蝶形纳米天线调控的超高品质光子-等离激元混合微腔

具有超高品质因子的光学微腔是构造各种集成光子器件的重要组件，以光子晶体微腔为基础的混合微腔为实现强烈的光和物质相互作用提供了一个新颖的平台，在腔量子电动力学、集成单光子源、量子计算等方面都具有十分广阔的应用前景。本文基于双异质结构光子晶体微腔，结合蝶形金纳米天线等离激元结构，设计实现了一种可见光波段的新型光子-等离激元混合微腔，并通过改变蝶形金纳米天线的间隙、角度、长度、厚度、相对位置等结构参数，利用三维时域有限差分法研究了等离激元纳米结构对混合腔的品质因子、有效模式体积、品质因数的调控规律，模拟结果显示，混合腔的有效模式体积和品质因数分别始终稳定在10^-6(λ/n)³和10⁸(λ/n)^-3数量级，最佳品质因数值可达5.730689×10⁸(λ/n)^-3，优于其他类型的微腔。     

激光增强电镀和无掩模图形制作

无掩模电镀已经通过一种新技术途径实现了，这种新技术使用连续波或脉冲激光器，让激光聚焦在电镀槽中的某个电极上。在光功率密度约为10⁴瓦/厘米²时，阴极上吸光区域里电镀增强速皮约达10³倍。激光扫描沿扫描轨迹产生一个电镀图形。一种基于对流质量传递的定性理论被用来解释这些结果。     

碘酸锂晶体腔内上转换

这里报道的是用碘酸锂晶体和氩激光器进行的连续腔内上转换。3.4微米处的噪声等效功率为5×10^-14瓦/赫^1/2。测定并叙述了上转换器的噪声性质。