水的低频受激拉曼散射

利用532 nm的脉冲激光进行了水的受激拉曼散射研究. 水的低激发光能量下主要表现为受激Stocks和反Stocks 3426 cm^-1谱线; 在能量大于140 mJ时出现低频率313 cm^-1受激Stocks谱线, 同时出现后向3389和3268 cm^-1 的受激Stocks谱线. 实验结果表明, 在较强的激光作用下, 水的结构表现为冰的Ⅷ相.     

单模石英光纤中连续波泵浦SRS谱的演化

利用连续波掺Yb双包层光纤激光器为泵浦源,对单模石英光纤中受激Raman散射谱的形成过程进行了实验研究结果表明,由自发Raman散射向受激Raman散射演化的过程中Stokes谱宽度不断变窄当Stokes波信号功率较强时,在Raman光谱内部会出现能量红移现象,使Stokes光谱峰值相对于泵浦波的频移量从440cm^-1转化到490cm^-1.     

LiIO3晶体的受激拉曼散射

 采用腔外单次通过方式,测量了LiIO₃晶体在532 nm皮秒脉冲下的受激拉曼散射。实验中观察到3级斯托克斯线（556.07,582.30, 611.76 nm）和1级反斯托克斯线（509.57 nm）,由此可计算出其频率间隔为820 cm^-1。测量了LiIO₃晶体各级拉曼散射谱线的阈值和增益系数,受激拉曼散射的整体转换效率达到56%。基于LiIO₃晶体实现了皮秒外腔式拉曼激光器的运转,双波长输出总转换效率为27%,最大输出能量1.4 mJ。     

CO2对790 nm附近水线的压力加宽和位移

采用高灵敏的激光光腔衰荡光谱技术研究了CO₂对¹⁶O水分子v²+3v³振动带跃迁线的压力诱导效应. 为了抑制水的自碰撞效应,水的压力在实验中低于0.5 Torr. 基于铷原子吸收线和超稳法布里-珀罗标准确定了跃迁谱线高达10^-5 cm^-1精度的绝对频率. 采用软碰撞模型对吸收线进行模拟,获得了对应的线形参数.     

激光诱导等离子体冲击波增强水和重水晶格振动受激拉曼散射

利用532 nm的脉冲激光进行了水和重水受激拉曼散射研究,不仅实现了O—H和O—D的伸缩振动受激拉曼散射,同时还实现了晶格振动的受激拉曼散射。水在激发光能量为130 mJ时出现低频受激Stocks和Anti-Stoks 313 cm-1谱线;重水在激发光能量为160 mJ时出现低频受激Stocks和Anti-Stoks 280 cm-1谱线。利用激光诱导等离子体解释了这种拉曼散射增强模式。     

若丹明B荧光增强二硫化碳高阶受激喇曼散射

 利用若丹明B乙醇溶液的荧光改变了二硫化碳的一至三阶Stokes喇曼谱线的强度分布,选择性地增强了三阶Stokes喇曼谱线。在泵浦功率密度为~560MW^.cm^-2时,对染料摩尔浓度分别为~10^-5、cm^-5散射池和~10^-4、1cm散射池进行实验,观察到二硫化碳的三阶Stokes喇曼谱线与染料激光形成的共振增强现象及、二阶Stokes喇曼谱线的部分或完全耗尽。     

1.315μm附近CO2的高分辨率吸收光谱

 利用可调谐激光长程吸收光谱测量系统，记录到1.315μm附近高气压（80kPa和40kPa）CO₂的高分辨率吸收光谱，拟合分析获得谱线参数，结果与HITRAN 2k的数据基本一致。用程差法测量了绝对吸收，氧碘激光频率(7 603.138 5cm^-1)的总吸收截面为(0.23~0.29)×^-24cm²。仅计算谱线吸收的吸收截面为0.18×10^-24cm²。在1.315μm波段COCO₂存在连续吸收，吸收截面为(0.05~0.11)×10^-24cm²。还讨论了测量误差问题。     

1.315 μm波长附近实际大气高分辨率吸收光谱

 用窄线宽、脉冲可调谐光参量振荡器（OPO）作光源，使用光程长达1 097m的怀特池，采用单探测器分时复用的探测方法，首次在吸收池中精确测量了实际大气中1.315 μm波长附近高分辨率吸收光谱，实验验证了实际大气中水汽是该波段的主要吸收气体；得到了实际大气中吸收分子在氧碘激光波长（7 603.14cm^-11）处的吸收截面为 (1.05±0.09)×10^-24 cm²(标准大气条件下）以及在该波段主要吸收谱线的参数，包括吸收线的位置、线强度、压力加宽半宽度等。利用实测的线参数计算了在氧碘激光波长附近大气分子的吸收截面，发现吸收最小的波长分别位于7 603.31和7 603.93cm^-1，其值约为(8.9±0.8)×10^-25 cm²，比氧碘激光波长处的吸收截面约小15%。     

BaTiO3和Ce:BaTiO3单晶的高温喇曼散射研究

从室温至180℃测量了BaTiO₃和Ce:BaTiO₃单晶的偏振喇曼谱,在X(ZZ)Y几何配置下发现了三条频率分别为986,1204和1480cm^-1的新谱线.根据喇曼散射截面的温度依赖关系,确认这些新谱线对应二阶喇曼散射,而A₁(TO)谱中位于275和514cm^-1处的非对称宽峰则属于一阶喇曼散射.在此基础上,对立方相BaTiO₃的喇曼谱和结构相变机制进行了讨论.通过比较B     

中心波长2.33 μm附近CO和CH4分子的同时探测

 采用分布反馈式半导体激光器作为探测光源,结合程长为100 m的离散型多通吸收池,采用直接吸收光谱技术,对室温下中心波长2.33 μm附近各种低体积分数的CO及混合气体（CO,CHCH₄和N₂）的直接吸收光谱进行了测量。选择CO在4 288.289 8 cm^-1位置的吸收谱线和CH₄在4 287.650 15 cm^-1处的吸收谱线进行痕量探测,在40 698 Pa的总压力下,实验测得CO的探测极限为8.15×10^-6(信噪比约为216）,CH4的探测极限为18.48×10^-6(信噪比约为147）。     

激光诱导等离子体对水OH伸缩振动受激拉曼散射的影响

利用532 nm脉冲激光进行水的受激拉曼散射研究,通过改变激光焦点与水-空气界面的距离,获得截然不同的OH伸缩振动受激斯托克斯和反斯托克斯谱线.焦点距水-空气界面大于20 mm时,只存在±3400cm-1的斯托克斯和反斯托克斯谱线;焦点距离水-空气界面小于20 mm时,存在±3000和±3400cm-1的斯托克斯和反斯托克斯谱线;继续缩小焦点与水-空气界面的距离,3000 cm-1谱线被增强,而3400 cm-1谱线被削弱.研究结果表明,激光诱导水产生的等离子体增强了局部水分子的氢键,导致OH伸缩振动红移,同时过剩电子增强了水的OH伸缩振动受激拉曼散射.     

NH4H2PO4和ND4D2PO4晶体微结构的拉曼光谱研究

本文利用偏振拉曼光谱和第一性原理, 对磷酸二氢铵(NH₄H₂PO₄, ADP)和不同氘含量磷酸二氢铵DADP晶体的晶格振动模式进行了研究. 实验测得了不同几何配置、200–4000 cm^-1范围的偏振拉曼光谱, 分析在不同氘含量条件下921 cm^-1和3000 cm^-1附近拉曼峰的变化. 在ADP晶体中, 基于基本结构单元NH₄⁺ 和H₂PO₄^-基团的振动模, 用第一性原理进行了数值模拟, 进一步明确拉曼峰与晶体中原子振动的对应关系; 通过洛伦兹拟合不同氘含量DADP晶体的拉曼光谱中2000–2600 cm^-1处各峰的变化讨论了DADP 晶体的氘化过程, 结果表明氘化顺序是先NH₄⁺ 基团后H₂PO₄^-基团, 研究结果为今后此类材料的生长和性能优化奠定了基础.     

双层石墨烯位于1800—2150cm~(-1)频率范围内的和频拉曼模

文章利用拉曼光谱研究了双层石墨烯在1800—2150 cm-1范围内的和频拉曼模.基于双共振拉曼散射理论,利用多波长激光拉曼散射结合声子色散曲线分别从实验上和理论上分析发现,双层石墨烯在此频率范围内主要存在4个拉曼模,它们主要由LO和LA或iTA按不同共振散射方式所组成的4个和频模,而iTO和oTO参与和频的可能性很小.文章澄清了学术界在1800—2150 cm-1频率范围内和频模的解释,有助于进一步深入理解多层石墨烯在此范围内的和频模.     

MgxZn1-xO合金制备及MgZnO/ZnO异质结构的光学性质

利用射频等离子体辅助的分子束外延(P-MBE)技术在c面的蓝宝石衬底上生长了具有不同Mg含量(0≤x≤0.28)的六方相MgZnO合金薄膜,研究了该系列样品Raman频移的幅度与合金组分的对应关系,为MgZnO合金中Mg含量的确定提供了新的方法。在此基础上选择具有合适带宽的MgZnO合金作为垒层,制备了MgZnO/ZnO量子阱结构。在较高的光激发密度下,观测到了发光强度随激发密度的超线性增加,并将之归因于激子-激子碰撞引起的超辐射过程。     

RAMAN STUDY ON $X_i^-$(Pb) CENTERS IN SINGLE CRYSTALS OF ALKALI HALIDES DOPED WITH LEAD

Low frequency modes were observed in a series of alkali halides doped with lead after X-irradiation at 77K. The peak positions of the Raman signals are at 34cm^-1 for NaCl:Pb²⁺, 30cm^-1 for KCl:Pb²⁺,28cm^-1 for RbCl:Pb²⁺ and 22cm^-1 for KBr:Pb²⁺. They are assigned to the inelastic light scattering caused by the local vibration of X^-_i (Pb⁺) center, which consists of an interstitial halogen ion stabilized by a substitutional ion Pb⁺ . Polarized Raman measurements and Behavior Typer(BT) analysis show that the symmetry of the X^-_i (Pb⁺) center belongs to the point group C_3v A structure model of the X^-_i (Pb⁺) center is proposed based on the Raman data and the result of BT analysis.     

Modeling single-frequency laser-plasma acceleration usingparticle-in-cell simulations: the physics of beam breakup

We investigate electron acceleration from space-charge waves driven by single-frequency lasers using a fully explicit particle-in-cell (PIC) model. The two dimensional (2-D) simulations model ~100 fs pulses at densities near n=4×10¹⁹ cm^-3 for 1-μm lasers. The pulses are found to break up due to a combination of longitudinal and transverse bunching of the laser intensity via Raman forward scattering type instabilities. The ponderomotive force of these intensity modulations generates large amplitude plasma waves. Large numbers of self-trapped electrons and multiple Raman forward scattering satellites are observed. The relevance of these simulations to experiments is discussed     

Characterization of III–V compounds by quasi-elastic electronic scattering of light

Quasi-elastic light scattering from individual electron single-particle excitations is observed experimentally and studied theoretically in n-GaAs and n-InP samples with nonparabolic dispersion of energy bands for a wide range of free-electron concentrations varying from ≈10⁸ to ≈10¹⁹ cm^-3. The results indicate that the scattering mechanisms associated with charge-, spin- and momentum-density fluctuations are represented by different light scattering line shapes and occur in different concentration ranges.     

等离子体密度对激光拉曼放大机理的影响

等离子体中的背向拉曼散射机理可以用来产生超短超强的激光脉冲. 本文采用粒子模拟方法模拟研究了等离子体密度对激光拉曼放大过程的影响. 研究发现, 过低的等离子体密度会导致等离子体波提前波破而降低能量转换效率; 而过高的等离子体密度又会导致其他不稳定性的快速增长, 限制作用距离和输出能量. 因此, 拉曼放大机理的最佳等离子体密度应处于等离子体波破的密度阈值附近, 可以获得最高的能量转换效率和能量输出. 另外, 空间频谱分析显示放大激光的强度饱和主要来自于自相位调制不稳定性的发展. 利用10¹³ W·cm^-2的抽运激光脉冲, 模拟证实拉曼放大机理可有效地将种子激光的强度从10¹³ W·cm^-2 放大到10¹⁷ W·cm^-2, 脉宽压缩到40 fs, 且能量转换效率达到58%.     

液相硝基甲烷分子振动特性的相干反斯托克斯拉曼散射光谱

构建时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）光谱系统,从微观层次研究硝基甲烷的分子相干振动动力学特性.实验中采用超连续白光作为斯托克斯光,通过调整斯托克斯光的时间延迟,得到不同振动模式的CARS光谱.通过对振动弛豫曲线的拟合,获得硝基甲烷分子不同振动模式的振动失相时间.结果表明C–H键伸缩振动比C–N键伸缩振动更容易受热声子的影响.在热加载下,硝基甲烷分子的C–H键有望首先被激发并引起初始化学反应.