固体中光声喇曼效应的原理特性分析

从相干喇曼放大过程出发,运用准平衡模型以及热弹理论,对固体样品中光声喇曼效应进行理论分析,导出了脉冲激光泵浦下的光声喇曼信号表达式,并做了数值估算.总结分析了固体介质中光声喇曼效应的一些特性.     

光声喇曼光谱的理论分析

对光声喇曼光谱(PARS)作了系统的理论分析,分别导出固体和液体介质中的光声喇曼光谱的信号表达式,并进行了数值估算。 关键词：     

反向泵浦的受激喇曼光声光谱

报道一种改进的受激喇曼光声光谱实验方法 (PhotoacousticRamanSpectroscopy ,PARS) ,该方法的主要特点是将两束激光以反向传播的方式重合 ,从而不仅克服了通常的实验方法 (两束激光通过双色镜片重合 )在测量小喇曼位移方面的限制 ,也使实验的操作更加简单 .在实验中 ,以CH4 分子为研究对象 ,一束波长为 5 3 2 .1nm的激光作为泵浦光 ,另一束可调谐激光作为探测光 (Stokes光 ) ,两束光相向作用于光声池内 ,在 62 5～ 64 2nm和 5 73～ 5 89nm得到了CH4 分子ν1 、ν2 和ν3模的PARS光谱 ,其结果与前人利用自发喇曼散射技术 (ORS)一致 ,其中喇曼活性较弱且喇曼位移较小的ν2 模的PARS光谱是新得到的     

Ti扩散LiNbO_3光波导的喇曼散射

本文报道Ti扩散LiNbO_3光波导中四种直角配置的喇曼散射光谱。实验中,我们观测到了在这些配置下异常的喇曼光谱现象。这一现象可归结为光波导中入射光TE/TM模式的变换行为。     

超声空化对丙酮激光喇曼光谱的影响

本研究设计了一种可吸入超声的喇曼光谱样品池,对丙酮的激光喇光曼谱的检测表明,超声空化降低了喇曼光谱的强度,我们认为,超声空化减少了激光光路上参与散射的丙酮分子数是光谱强度降低的主要原因。     

高效率599 nm Ba(NO3)2外腔喇曼激光器

橘黄色波段固体激光器在基于荧光探测的生物医学诊断和显示等众多方面有着广泛的实际应用. 报道了利用532 nm的Nd∶YAG倍频激光抽运外置喇曼腔内的硝酸钡晶体,获得高效率的599 nm橘黄色喇曼激光的实验结果.对外置喇曼腔实验装置和运转参量进行了优化,喇曼振荡腔由对二阶斯托克斯光有最优化反射率的腔镜构成,对实验中所得到的二阶斯托克斯喇曼激光脉宽压缩及出现双尖峰的现象进行了分析.当抽运光功率达到4.1 W时,获得二阶斯托克斯喇曼激光功率为710 mW,输出光中心波长为599.38 nm,半峰全宽（FWHM）为1.1 nm,激光器最大光光转换效率为17.5%,斜率效率为24.8%.     

表面极化声子的喇曼散射研究

本文主要研究表面极化声子的喇曼散射.在探测表面极化声子的衰减全反射方法以及喇曼散射方法的基础上,借鉴了Kretchmann配置的衰减全反射喇曼散射法,提出了Otto配置的衰减全反射喇曼散射法,并以CaF_2单晶体为样品做了一系列实验.同时,本文利用了能量守恒及平行于样品表面的能量守恒关系,利用了格林函数或响应函数所推出的表面极化声子的一般频散关系,理论上给出了CaF_2-空气表面极化声子的一个唯象的频散关系.实验上用特定设计制做的一个样品架对CaF_2样品测定了它与空气界面上的表面极化声子的频散关系,比较结果,理论与实验取得了比较令人满意的一致.     

单个大鼠胎肝干细胞的激光光镊喇曼光谱

激光光镊喇曼光谱系统是将激光光镊与喇曼光谱相结合的一项光学技术,可以在接近自然的生理状态下研究单个生物细胞的识别及其构成成分的检测.本文采用胶原酶消化法,分离10~21天不同孕期大鼠的胎肝干细胞和成体大鼠的肝实质细胞,应用激光光镊喇曼光谱技术检测分离到单个胎肝干细胞和肝实质细胞,以及WB-F344大鼠肝干细胞系细胞,并比较了胎肝干细胞和肝实质细胞的喇曼光谱.结果发现,13天以前孕大鼠胎肝干细胞在1 336cm-1(代表多聚核苷酸链(嘌呤))和1 446cm-1(代表蛋白的弯曲模型)处的峰依次增高,13天孕大鼠胎肝干细胞在1 336cm-1和1 446cm-1处的平均峰值最高,14天以后逐渐降低.结果表明激光光镊喇曼光谱系统可以鉴别不同孕期的胎肝细胞和成体肝实质细胞,分析胎肝干细胞的分化机理,为临床应用肝干细胞治疗奠立基础.     

YVO_4晶体及其掺Nd的喇曼光谱

本文报道了对YVO4 晶体及其掺Nd的喇曼光谱的测量结果 ,用这些结果可以了解到这种材料的声子能谱情况 ,在与其它基质材料比较中可以看出它的特点是 :分立的低声子在 5 0 0～ 80 0cm-1之间有一个间隙 ,主要的部分分布在 80 0～ 90 0cm-1附近 ,根据群论分析可以得出各喇曼谱线相应的对称性 ,而且可看出这些喇曼谱线主要来源于VO3 -4 的振动。对这种不均匀分布的声子能谱对于其光谱性能可能产生的影响也作了分析讨论。测量结果还发现掺杂能抑制原有的高能声子。     

ZnS-ZnSe应变层超晶格的纵声学声子折叠模

本文报道室温下ZnS-ZnSe应变层超晶格的纵声学声子折叠模的喇曼光谱测量,在10～90cm~(-1)范围内得到三级双峰结构。     

液体的脉冲差分光声喇曼光谱

采用脉冲光声方法测量了各种有机和无机液体的受激喇曼光谱,探讨了影响这种光谱技术灵敏度的主要原因,即来自线性吸收信号的干扰,并进一步采用一种改进的方法——差分方法,消除了线性光声信号的影响,可以测量到比较弱的喇曼谱线以及浓度比较低的物质的喇曼光谱,并探讨了这种技术在痕量物质测量以及探测环境污染物质等领域中的应用前景.     

一种实现光声光谱的导数光谱的新方法

提出了一种实现光声光谱的导数光谱的新方法,为了获得光声光谱的导数光谱,利用一台单色仪和一个分光棱镜研制成一个波长-光强分束器,并用这个波长-光强分束器同时获得两束光强相等而波长有微小差别的两束光,这两束光经过一个互补调制器调制后在光声探测器内叠加,可以实现光声信号的差分,扫描单色仪的波长,就可以获得光声吸收光谱的导数光谱。实验证明这种方法可以准确实现光声光谱的一阶导数光谱,而且导数光声光谱比光声吸收光谱具有更高的光谱分辨率。     

CH4分子ν1模拉曼诱导克尔效应谱与受激拉曼光声光谱峰形的比较

以气相甲烷分子ν₁模Q支的拉曼光谱为例，采用拉曼诱导克尔效应谱(RIKES)进行峰形测量，并将其与同时测量的受激拉曼光声光谱(PARS)的峰形进行了比较.结果表明，在pump光和Stokes光均为线偏振的情况下，两者存在着差异；在拉曼共振峰的低频端，RIKES谱强度略高；而高频端则恰好相反.从信号产生机制出发，对此进行了合理解释. 关键词： 拉曼诱导克尔效应谱 受激拉曼光声光谱 峰形     

气相二氧化碳分子拉曼退偏比的准确测量

利用灵敏的光声拉曼光谱技术对气相二氧化碳分子在1240～1430 cm^-1振动光谱的拉曼退偏比进行了测量. 通过测量并拟合光声拉曼信号强度随两束入射光偏振方向夹角的变化,得到了比文献报道中更为精确的退偏比数据.     

Precise measurement of the depolarization ratio from photoacoustic Raman spectroscopy

A new method for the accurate determination of the Raman depolarization ratio is reported with an improved setup for photoacoustic Raman spectroscopy (PARS). The precise measurement is achieved by measuring the dependence of the acoustic signal intensity on the cross‐angle between the polarizations of two incident laser beams. We demonstrate this sensitive and simple method with several gaseous molecules, such as CH₄ and H₂. The measured results of depolarization ratios agree well with the theoretical values with an upper error limit of ± 0.005, which is comparable to that with polarization‐resolved CARS spectroscopy. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Photoacoustic Raman Spectroscopy of Gases

Abstract

Photoacoustic Raman spectroscopy (PARS) [1] is a nonlinear spectroscopic technique based upon the selective population of a given energy state of a system by the process of coherent Raman amplification (stimulated Raman scattering). The necessary conditions for this process are: (1) the transition involving the initial and final energy levels must be Raman-active, i.e., the transitions must involve a change in the molecular polarizability; and (2) the frequency difference of the two incident laser beams must be adjusted to equal the frequency of this Raman-active transition. Since the occurrence of a Raman spectrum depends on a change in polarizability of the molecule and not on the presence of a transition dipole moment, Raman-active transitions can occur for molecules that have no infrared spectrum. This fact makes PARS a particularly attractive analytical technique for studying molecules which have no infrared spectrum The PARS technique was first demonstrated experimentally using     

激光光场的大行程相位锁定及控制系统

提出了一种实现大行程飞秒激光脉冲对相位控制的方法。其设计思想是:在迈克耳孙干涉仪中,利用改变激光偏振态的方法改变输出两光束的光程差因子。在对He-Ne激光输出的两束光实现相位锁定的基础上,进而提出了一种可对于超短激光双脉冲相对相位差实现超大行程控制的方法。对He-Ne激光的动态相位锁定、以及飞秒激光脉冲对的相对相位差控制分别作了实验验证。对He-Ne激光的静态相位锁定结果表明干涉仪两臂光程差可以控制在纳米精度;而飞秒激光脉冲测量自相关曲线与理论拟合结果非常接近,经傅里叶变换可得到较好的单峰谱图。该系统能够在实验范围中几乎无行程限制地实现飞秒激光脉冲对的相对相位动态稳定控制。     

利用双色激光感生光栅光谱法测定^127I的核自旋

本文利用ＮｄＹＡＧ激光倍频光５３２ｎｍ激光分成强度大致相等的两束激光作为泵浦光以２．７３°交叉于碘分子样品室中，两束泵浦光发生干涉在碘分子中选择激发形成了空间正弦分布的激光态分子光栅和基态耗尽型光栅。另一束窄线宽染料激光作为探索光射入到激光感生光栅上，沿着布拉格衍射的方向接收信号光。利用泵浦共振为３２－０Ｒ（５５），探索共振为１３－０Ｐ（５５），Ｒ（５５）和泵浦共振为３２－０Ｐ（５２），探索共振为１３－０Ｐ（５２），Ｒ（５２）的碘分子双色激光感生光栅光谱谱线强度测定了１２７Ｉ的核自旋，测定值为５／２。