偏斜光线抽运下的回音壁模式光纤激光辐射特性

研究了偏斜光线抽运下的回音壁模式光纤激光辐射特性.实验发现,在抽运光以偏斜光线方式沿光纤的近轴向抽运时,回音壁模式的光纤激光辐射中,既存在光电矢量和光纤径向垂直的横电波(TE),也存在光电矢量和光纤径向平行的横磁波(TM);随增益包层染料溶液折射率的增加,径向模式数和角模式数相同的TE波和TM波之间的波长差单调减小,回音壁模式激光辐射的中心波长向短波方向移动,辐射的波长范围变窄.用回音壁模式激光的辐射理论结合激光染料的四能级模型,满意地解释了实验结果.     

1.053μm激光辐照金箔靶发射X射线能谱的实验研究

在“星光-Ⅱ”单束高功率激光装置上利用束匀滑的钕玻璃基频激光辐照不同厚度的金箔靶,测量了金箔靶前向和背向的X射线能谱、X射线辐射能量角分布及X射线能谱时间变化过程,研究了金箔靶中激光烧蚀及辐射烧蚀过程;获得了不同厚度金箔、不同激光功率密度及不同角度等几种条件下其前后向X射线能谱的定量测量结果,同时从不同厚度的金箔背侧X射线能谱时间过程观察到明显的辐射热波时间延迟. 关键词： 金箔靶 X射线能谱 辐射烧蚀 辐射热波     

楔形盒染料掺杂胆甾相液晶激光器研究

设计制作了楔形盒掺杂激光染料PM580的胆甾相液晶器件, 研究了激光辐射行为. 在楔形液晶盒中出现了一系列与楔棱平行的向错线和不同规则形状的晶畴, 胆甾相液晶形成了平面态排列. 采用固体Nd:YAG倍频532 nm 波长激光作为抽运光, 获得调谐精度约1 nm, 调谐范围约17 nm的一维波长可调谐激光器. 楔形盒中, 液晶扭曲力与取向膜表面锚定力相互平衡的过程中胆甾相液晶螺距伸张, 光子禁带位置移动, 从而调谐光子禁带边沿出射激光波长. 关键词： 胆甾相液晶 楔形盒 激光辐射     

腔镜变形对平凹稳腔激光振荡模式影响的数值研究

 用Fox-Li迭代法研究了激光谐振腔镜面变形对激光振荡模式的影响, 给出了几种镜面变形条件下的激光谐振腔自再现模,即镜面上光场振幅和位相分布的模拟结果。对平凹稳定腔,为获得严格的基模激光振荡,应将这种镜面变形控制在1/20波长范围内;若镜面变形超过1/10波长,则该谐振腔不存在严格的基模自再现模。同时,高功率激光腔镜的边缘冷却方式将造成较大的镜面形状变化,从而影响激光光束质量。     

有机染料溶液中简并的四波混频和位相复共轭研究(英文)

研究了近共振增强的四能级系统有机染料溶液中简并的四波混频后向反射波及前向波的位相复共轭特性。用有效长度为5mm,浓度为2.5×10~(-5)mol的叶录素A甲醇溶液作介质,当调QNd:YAG倍频泵浦光的能量为8mj时,非线性反射率为22％。 对于若丹明6G酒精溶液,在相同条件下的反射率为10％。用象差板检证了位相复共轭特性。用调QNd:YAG激光辐射作泵浦源,研究了若丹明6G酒精溶液双光子共振增强的简并的四波混频作用。当介质浓度为10~(-4)克分子,有效长度为5mm,泵浦光能量为70mj时,非线性反射率达14％。测量了非线性反射率与介质浓度及入射物波与后向反射波的强度的关系曲线。理论分析了四波混频前向波的位相复共轭特性,用调QNd:YAG倍频激光作泵浦源,若丹明6G酒精溶液作介质,实验上证实了理论的预言。另外,把四重简并的四波混频推广到二重简并的情况。用若丹明6G酒精溶液作介质,实现了由6300A到5320A的象转换。用9740有机染料二氯乙烷饱和吸收溶液作介质,实现了1.06μm到5320A的象转换。当介质长度为5mm,泵浦光束的能量为5mj时,后者的转换效率为25％。理论分析表明,用对红外近共振吸收,而对可见辐射是透明的介质可以实现高效率的红外象转换。这种红外象转换的方法还具有实时、快响应等优点。     

高功率四波长Nd:YAG激光实验

四波长Nd：YAG激光实验是利用非线性晶体BBO，通过倍频、混频和二次倍频等激光变频技术，分别获取了4个波段相干辐射光，本文介绍了各波长相干辐射光的获取方法及其时空特性的测量。     

在BEPC上建造γ束线站的分析

考虑电子的反冲并利用康普顿散射,研究了激光同步辐射光源(LSS)辐射的光子波长、光子能量。结果表明,对于不同的γ,LSS辐射的光子波长和能量有不同的近似公式。当γ<<λ1/4λe时,LSS辐射的光子波长λ2≈λ1/4γ2,能量(εc2≈4γ2εc1;当γ>>λ1/4λe时,LSS辐射的光子波长λ2≈λe/γ,能量cε2≈m0γc2;结果表明,LSS辐射的条件是种子激光的波长λ1大于电子的物质波波长λm;LSS辐射的极值波长是λ2m ax=h/m0γv,极值能量是cε2m ax=βeε;本文后半部分提出了利用北京正负电子对撞机的强流高亮度电子束与激光的康普顿背散射产生单色γ射线的建议。     

单色CCD记录多波长数字全息图及再现像彩色显示

对多波长数字全息图的记录和再现像的彩色显示问题进行了研究.从菲涅耳近似算法出发,对在记录距离一定情况下,不同波长全息图数字再现像的像元所表示的几何尺寸会因波长不同而不同,从而导致各波长再现像无法重合的情况进行了讨论.通过理论分析,讨论了不同波长全息图像素数与再现像像元之间的关系、不同波长全息图记录距离与再现像像元之间的关系,据此得出的解决不同波长再现像重合问题的方法及其对再现像的影响和适用范围等问题；并对合成再现像中原始色彩信息改变及其解决办法进行了分析.通过无透镜傅里叶变换数字全息方法,以632.8 nm和532.0 nm两种波长的激光为光源,用单色CCD进行记录,验证了方法的可行性.     

四波长半导体激光器

GXSLS四波长半导体激光器将四个不同波长的半导体激光器集成于一体．采用单一电路板进行控制．可实现单一或多种波长激光同时输出．使用方便．其产品的优点如下：     

腔靶转换区辐射温度测量及定标关系

对近年来的激光腔靶实验的辐射温度作了综合分析和研究。对多种不同类型的柱型腔靶,在波长1.06μm的各种激光条件(不同的能量和脉宽)下,测量了腔靶转换区的辐射温度,并研究了辐射温度作为入腔激光能量、脉宽及腔靶转换区内表面积函数的定标关系。     

LiIO_3晶体内谐波相干喇曼混频

用1.06μm微微秒激光脉冲序列按一定角度激励LiIO_3晶体,在4896～6119(?)可见光区内获得8种波长相干喇曼混频辐射,这个复杂受激喇曼散射过程可解释为:在满足位相匹配的条件下,1.06μm强光束一方面与其散射光按非共线型产生二次谐波;另一方面又在晶体形成激元的相干激发,后者对倍频光散射而得到一阶以及高阶的斯托克斯辐射和反斯托克斯辐射,这是二阶与三阶非线性光学过程的综合效应.此外,我们观察到反向的受激散射,其光谱成分与正向的成分不同.并证明,与普通的后向散射也不同,它是1.06μm入射光在晶体出射端面的反射光所产生的谐波相干喇曼混频.     

激光诱导等离子体光谱空间分布特性

激光波长和激光入射角是影响激光诱导等离子体空间分布和光谱强度空间分布特性的重要因素.基于流体动力学和SAHA方程,仿真了激光诱导等离子体的二维空间演化过程,研究了激发等离子体的辐射光谱空间分布特性及激光波长、入射角度等参数对等离子体特征谱线空间分布特性的影响.研究结果表明:波长为1064 nm的激光在不同延时条件下,最佳激光入射角度均为0°.当入射角度为0°时,所激发的等离子体辐射在不同的探测角度处均有较强的光谱信号,且在100,500,1000 ns延时条件下,最佳探测角分别为±41°、±11°和±12°.对于不同的波长,当延时分别为100 ns和500 ns且激光以0°入射时,长波长激光所激发的等离子体光谱在不同探测角处的强度均强于短波长激光.当延时为100 ns时,1064 nm波长激光所激发的光谱在最佳探测角位置的强度约为532 nm和266 nm波长激光所激发的光谱在各自最佳探测角位置强度的2倍.随着探测角绝对值的减小,等离子体辐射光谱强度先增大,到达最佳探测角后强度再减小.入射波长分别为532 nm和1064 nm的激光诱导击穿光谱实验结果验证了仿真结果.     

对激光等离子体中X射线的产生与辐射加热研究

利用一维辐射流体力学程序MULTI数值模拟研究了功率为1014Wcm2、脉冲宽度为300ps、波长为0.44μm的强激光辐照平面Au靶时产生X射线的过程,给出了X射线转换效率和能谱分布.通过将靶物质划分为对所产生的X射线光学薄的转化区和光学厚的再发射区,得到了作为黑体辐射热源的最佳靶厚度,并给出了辐射加热靶所产生的等离子体的密度和温度的空间分布. 关键词： 辐射流体力学 激光等离子体 X射线转换 辐射热波     

分光技术在自由电子激光结合里德堡态氢原子飞行时间谱装置中的应用（英文）

木文描述了一种应用于自由电子激光结合高里德堡态氢原子飞行时间谱装置中的分光方法,以及该方法应用于小分子(如H_2S)光解动力学研究中的必要性.拉曼-α辐射(121.6 nm),用作H原子产物探测的激光,是在Kr/Ar气介质中利用四波混频产生的.利用透镜对不同波长的光有不同的折射率,四波混频后的混合光在经过一片离轴的氟化锂透镜后,121.6 nm的激光将会与212.6和84.5 nm在空间上分开.在激光到达反应中心前利用挡板挡住212.6和845 nm的激光,只让121.6 nm的光经过反应中心,从而消除212.6 nm激光产生的背景信号对实验的干扰.结合自由电子激光,成功地研究了H_2S在122.95 nm波长下的光解动力学,采集到了产物时间飞行谱.本文展示了转换得到的产物总平动能谱,解离机理与121.6 nm波长下的结果相似.实验结果显示,该方法成功地解决了分子在VUV波段进行光解动力学研究的难题,消除了这些分子在紫外光波段因为强烈吸收而产生的背景信号.     

基于光纤三波长激光自混合干涉的绝对距离测量系统

研究了一种基于光纤三波长激光自混合干涉的绝对距离测量系统.系统中的光纤激光器包含三个独立的激光谐振腔,每个激光谐振腔都有作为增益介质的掺铒光纤,三个激光谐振腔利用光纤光栅作为反射镜及波长选择元件,光纤激光器能同时发出无模竞争的频率和功率都稳定的三波长激光.利用三波长激光的自混合干涉,以及干涉信号的相位小数重合方法,实现绝对距离测量.为实现绝对距离测量,三个波长中两相邻波长间距应为相等.实验中,两相邻波长间距约为10nm.系统对公称高度为11mm修正值不大于2.7μm的台阶高度进行测量,测量结果为11.000 059mm.对13.000 090mm绝对距离重复测量20次的标准差为4.4nm.     

光解产生的铅原子中受激喇曼散射和共振激光辐射

用2660(?)的紫外激光解离PbCl_2分子时,发现在3740(?)和3734(?)波长上有较强的受激辐射输出.根据它们的光谱特性和铅原子的能级结构判断,这些辐射是基于双光子解离PbCl_2分子得到的铅原子在6p~(23)P_2亚稳能级上的布居而产生的光泵共振激光辐射和受激喇曼散射.提出了描述整个过程的理论模型,通过拟合实验结果,确定了2660(?)激光双光子解离PbCl_2产生6p~(23)P_2亚稳态铅原子的光解系数.当PbCl_2分子密度为N_(00)=6.21×10~(16)cm~(-3)时,光解产生的铅原子在6p~(23)P_2和6p~(21)D_2这两个亚稳态的最大布居数近似相等,称为2.0×10~(16)cm~(-3).     

Bi靶激光等离子体极紫外光源以及碎屑辐射特性研究

激光等离子体极紫外光源具有体积小、稳定性高和输出波长可调节等优势,在极紫外光刻领域发挥着重要的作用。Bi靶激光等离子体极紫外光源在波长9～17 nm范围内具有较宽的光谱,可应用于制造极紫外光刻机过程中所需的极紫外计量学领域。利用平像场光谱仪和法拉第杯对Bi靶激光等离子体极紫外光源以及离子碎屑辐射特性进行了实验研究。在单脉冲激光打靶条件下,实验中观察到Bi靶激光等离子极紫外光谱在波长12.3 nm处出现了一个明显的凹陷,其对应着Si L-edge的吸收,是Bi元素光谱的固有属性。相应地在波长为11.8和12.5 nm位置处产生了两个宽带的辐射峰。研究了两波长光谱特性以及辐射强度随激光功率密度的变化。结果表明,在改变聚焦光斑大小实现不同激光功率密度（0.7×1010～3.1×1010 W·cm-2）过程中,当功率密度为2.0×1010 W·cm-2时两波长处的光辐射最强,其原因归结为Bi靶极紫外光辐射强度受激光能量用于支撑等离子膨胀的损失和极紫外光被等离子体再吸收之间的平衡制约所致。在改变激光能量实现不同激光功率密度过程中,由于烧蚀材料和产生两波长所需高阶离子随着功率密度的增加而增加,增强了两波长处的光辐射。进一步,研究了双脉冲激光对Bi靶极紫外光谱辐射特性影响,实验发现双脉冲打靶下原来在单脉冲打靶时出现在波长13～14 nm范围内的凹陷消失。最后,对单脉冲激光作用Bi靶产生极紫外光源碎屑角分布进行了测量。结果表明,当探测方向从靶面法线方向移动到沿着靶面方向上的过程中,探测到Bi离子动能依次减小,并且离子动能随激光脉冲能量降低而呈线性减小。此项研究有望为我国在研制极紫外光刻机过程所需的计量学领域提供技术支持和打下夯实的基础。     

用四波混频产生高效率衍射极限输出的染料激光

本文提出采用共振增强四波混频的相反传播的泵浦光束泵浦若丹明6G酒精溶液,获得高效率衍射极限输出激光束的方法。使用KDP晶体调QNd:YAG振荡器和Nd:玻璃放大器激光系统,经KDP晶体倍频的5320埃激光作为泵浦光。浓度为5×10~(-5)克分子的若丹明6G酒精溶液作为染料激光器的激活介质,它同时作为四波混频的非线性介质。当泵浦功率密度为5×10~6瓦/厘米~2时,得到转换效率达50％以上,光束发散角为衍射极限。本文对这种新型染料激光器的高质量输出特性作了理论分析。     

激光同步辐射光源的辐射条件

激光同步辐射光源是一种新型的X射线光源，它利用高强度激光与相对论电子束发生康普顿散射，从而在电子的运动方向上辐射出X射线．本文在考虑电子的反冲基础上，利用康普顿散射研究了激光同步辐射光源（LSS）辐射光子的精确波长和能量；同时发现，对于背散射情况，只有当种子激光的波长λ1大于电子的物质波波长λm时才能发生LSS辐射；最后给出LSS辐射的极值波长λ2max=h/（m0γv）和极值能量εc2max=βε3.     

平面孔靶激光等离子体堵口

以波长为1.06μm的强激光束辐照金平面孔靶,在小孔边缘激光功率密度I为8.3×10~(12)Wcm~2—4.8×10~(13)W/cm~2条件下,由高速摄影获得的堵口图象,推得堵口速度c_T为4.5×10~(?)cm/s—1.0×10~(?)cm/s,定标式为c_T=101(?)。还研究了时间积分的能量透过率。它依赖于小孔直径、激光脉宽和激光能量等。实验还发现,孔靶等离子体X光辐射时间呈双峰特征、空间分布出现 形状的图象。