锂蒸气中双光子泵浦的六波、四波混频和受激辐射

本文报道锂蒸气中由双光子泵浦所产生的位于紫外、可见和红外区的相干和受激辐射。包括:由一特殊六波混频过程产生的在1.03μm附近的可调谐相干辐射,由锂分子双光子离解或原子串级跃迁产生的波长为812.6nm的受激辐射,以及由四波混频产生的位于323.3nm和670.8nm的相干辐射。 关键词：     

钾原子中由四波,六波混频过程产生的相干辐射

当双光子共振激发钾原子于６Ｓ能级时，由光泵受激辐射，串级受激辐射参与的四波、六波混频以及电离复合的布居过程，产生了位于可见区的诸多相干辐射，文中对混频机制进行了分析和讨论，并对所测得的相干辐射进行了标识。     

钾原子中多种受激辐射参与的混频过程

当双原子共振激发钾原子于６Ｓ能级时,由光泵受激辐射和电离复合受激辐射参与的六波或四波混频,产生了位于紫外和紫区的诸多相干辐射、文中对多种混频机制进行了分析和讨论,并对所测得的相干辐射线进行了标识．     

Na原子中3S—4D双光子共振增强紫外相干辐射的观测和研究

用Na原子3S—4D双光子共振增强的受激超Raman散射、四波混频和光泵受激发射过程,获得230—340nm范围内两组紫外相干辐射,分析了这一系列紫外相干辐射的产生机制和谐线特性。     

由混合激发钠分子—原子系统产生的强度振荡变化的红外受激喇曼散射

本文报道以等频二步激发钠分子-原子系统,观测到强度随泵浦光的调谐而呈振荡变化的3P—4P受激喇曼散射,以及对应4D—4P和4F—3D跃迁的红外受激辐射和由四波混频产生的816.8～822.1nm区内可调谐相干辐射。文中对这些过程进行了分析讨论。     

四波混频过程中差频与和频的竞争研究

在以惰性气体Xe为非线形介质,利用双光子共振四波混频差频(2PR4WDM,ω-=2ωUV-ωT)技术,产生可调谐相干真空紫外激光(VUV)的实验中,观察到产生的VUV在一些特定波长附近出现共振衰减.这些波长对应着伴随过程四波混频和频的双共振增强.对四波混频过程进行了比较粗略的定量的处理,考虑到泵浦光在传播途中的衰减,得到的结论能很好地解释观察到的差频输出的衰减现象,差频输出的衰减是由于双共振四波混频和频(ω+=2ωUV+ωT)与差频竞争的结果.     

双光子共振激发钠原子六波混频过程

双光子激发钠原子所产生的级联受激辐射光子与入射激光双光子可产生光波混频。实验共观测到十一条六波混频与十条四波混频谱线。理论分析表明脉冲激光泵浦下的光波混频过程仍可用稳态近似计算混频光强。非线性极化系数X不仅与基态布居数也与激发态布居数有关。X的共振增强效应对获得强混频输出有重要作用。     

钾蒸气中的偶极禁戒双光子共振四波混频和混合激发能量转移受激辐射

本文首次报道了由钾分子-原子系统的混合激发和碰撞能量转移过程产生4F→3D受激辐射以及由钾原子的4S→4F偶极禁戒双光子共振产生4F→3D受激辐射和四波混频的研究结果。     

粒子数转移的几种方法及比较

在理论上介绍了用非相干光和相干的激光脉冲实现二能级或三能级原子或分子能态间转移的各种方法,包括光泵浦,受激辐射泵浦,共振相干激发,受激拉曼绝热过程(STIRAP),并在转移的效率和转移速度等方面进行了比较,指出适当运用相干脉冲序列转移粒子数要优于非相干脉冲,特别是受激拉曼绝热过程(STIRAP),可以实现粒子数的完全快速转移.     

汞蒸汽中双光子共振四波和频产生125nm的相干辐射

利用汞原子6~1S_0—7~1S_0双光子共振四波和频产生了125nm的相干辐射.对双光子共振增强效应、双光子共振克尔(Kerr)效应进行了研究.讨论了平面波和聚焦情况下最佳相位匹配的条件.实验中还观测到了四波参量振荡和四波差频的信号输出.     

缀饰原子系统中双光子共振非简并四波混频

本文研究了缀饰原子系统中的双光子共振非简并四波混频.理论上我们研究了多普勒增宽的四能级系统中耦合光场对双光子共振非简并四波混频的影响,发现加入强耦合场后,非简并四波混频频谱出现Autler-Townes分裂;在不同双光子共振失谐时,由于量子干涉双光子共振非简并四波混频的信号能够被抑制或增强.实验上我们在Ba原子蒸汽中,通过引入基态6s2和自电离里德堡态6pnd之间的原子相干证实了该现象.本方法提供了一种不仅可以测得共振频率和横向弛豫,而且可以测得两个高激发原子态之间的跃迁的偶极矩阵元的新的光谱学工具.     

铯原子介质中受激拉曼四波混频的光放大特性

实验研究了在铯原子介质中受激拉曼四波混频过程中,注入的探针光与所产生的共轭光的增益特性,具体比较了在探针场分别作为Stokes场和Anti-Stokes场情况下,增益随粒子数密度、泵浦光频率失谐的依赖关系,并分析了其增益谱线线型和谱宽.为进一步开展基于受激拉曼四波混频进行量子关联光束的制备提供了主要实验参数的选择参考.     

掺Er^3＋石英光纤中的共振增强受激四光子混频

首次实验观察到在1064nm激光泵浦下掺Er~(3+)石英光纤中的共振增强受激四光子混频现象和光学自由感应衰减过程.在频域和时域上实验证明了Er~(3+)的~4I_(11/2)激发态能级对受激四光子混频产生的反斯托克斯谱线的增强效应.     

VUV超短脉冲的产生及其在超快动力学中的应用

真空紫外超短脉冲激光具有波长短、单光子能量高、脉宽小等特点,在飞秒化学以及超快动力学等方面具有相当广泛的应用前景.由于直接利用受激辐射获得真空紫外超短脉冲是相当困难,因此利用非线性频率转换技术,超短脉冲与惰性气体相互作用,将红外、可见或紫外光波段的超短脉冲转换到真空紫外波段是目前获得紫外超短脉冲最快捷有效的方式.围绕真空紫外超短脉冲的产生及其在超短动力学中应用展开,介绍了产生真空紫外超短脉冲的高斯谐波、空心光纤四波混频和光丝四波混频的方法,对其优缺点作了评述,并对真空紫外超短脉冲激光在超快动力学过程中的应用进行了简单的总结.     

铷原子中参量六波混频和量子拍的研究

在铷原子中实现了轴向相位匹配的参量六波混频,并探测到位于红外光谱区的六波混频信号.六波混频信号与泵浦激光进行和频,产生了位于可见光范围内的可调谐的和频信号,并从和频信号中观察到频率为608 cm 1的量子拍.结果表明,六波混频信号中的量子拍能够用于研究原子和分子的相干特性.     

基于半导体光放大器四波混频原理的光采样

建立了可研究强超短光脉冲放大特性且包含自由载流子吸收、受激辐射、双光子吸收、光谱烧孔和超快非线性折射效应的半导体光放大器理论模型,用以建立脉冲四波混频模型,并进一步仿真了基于半导体光放大器的光采样过程,重点讨论了自由载流子吸收、双光子吸收效应对采样特性的影响。仿真结果与实验结果相符。     

极性倍频晶体中的相干喇曼混频

本文建立了极性倍频晶体中极化声子相干喇曼混频的耦合波方程,其中考虑了超喇曼极化率β_R.该方程在小信号、声子近似以及喇曼驱动的参量近似下求解.结果表明:在高强度泵浦光受激喇曼散射的相干驱动下,极性倍频晶体可以在泵浦光倍频附近产生极化声子的相干喇曼光束.这种光束可以通过不同的相干喇曼混频过程,由倍频光直接转换,或由基波光直接转换,还可以由倍频光与基波光共同转换而成.这三种转换过程具有各自不同的相位失配因子.在一定条件下,后两种过程可以同时进行.在LiIO_3晶体中证实了上述的结论.实验中泵浦光强度约3.0×10~9W/cm~2.     

泵浦光偏振对简并四波混频信号影响的实验研究

本文研究了Rb原子气室中泵浦光偏振对简并四波混频信号的影响.实验中,一束泵浦光和探针光沿相同方向传播进入Rb原子气室中,另一泵浦光沿反方向传播进入.通过改变泵浦光的偏振,观察四波混频信号的变化.实验结果表明:当两束泵浦光的偏振平行时,四波混频信号较强;当两束泵浦光的偏振相互垂直时,四波混频信号消失.理论分析表明泵浦光干涉导致的原子布居数差光栅是简并四波混频信号产生的原因.     

双光子共振激发Rb原子高激发态的瞬态相干效应

本文采用微微秒同步泵浦可调谐染料激光器,研究了Rb原子高激发态15d的双光子共振激发和增强效应,获得了1.065μ→4210(?)的频率上转换;给出自位相匹配与4210(?)相干辐射输出的关系.本文重点研究了高激发态的瞬态相干效应,得到了高激发态瞬态相干的失相过程;实验指明,双光子共振激发获得最大极化的时间是120ps,直到350ps,在探测光作用下仍可诱导出4212(?)相干辐射光.     

双光子共振泵浦四能级系统的单光子过程、喇曼过程和超喇曼过程

本文运用缀饰原子方法成功地求出了双光子共振泵浦四能级系统远红外增益系数的解析式,并详细讨论了系统的增益特性和AC stark效应。从理论上证明了受激超拉曼过程有可能产生高强度、频率稳定的远红外激光。