Optical heterodyne Herriott-type multipass laser absorption spectrometer

We present a Herriott-type multipass laser absorption spectrometer enhanced by optical heterodyne detection. The proposal is demonstrated by measuring the spectra of water vapor molecule in the region from 12247.6873 to 12249.6954 cm-1. Compared with direct absorption spectroscopy, the signal-to-noise ratio is improved nearly one magnitude of factor by combining with the optical heterodyne spectroscopy and extra weak absorption lines are observed. The minimum detectable absorption is estimated at 4.36×10-8 cm-1 and the measured line shape dominated by Doppler broadening can be precisely recovered by direct transformation of experimental optical heterodyne spectral profile.     

NO分子b~4Σ~-—a~4Π_i(4,0)带的吸收光谱

通过对NO与He流动混合气体放电,产生了激发态的NO(a⁴Ⅱ_ii)分子.利用光外差-浓度调制吸收光谱技术测量了NO分子在12530-12850 cm^-1波段内的吸收光谱,并标识出b⁴∑^--a⁴Ⅱ_i（4,0）带在该波段内的324条跃迁谱线.采用标准⁴∑^-—⁴Ⅱ_i哈密顿量模型,通过非线性最小二乘法拟合其中267条谱线,拟合残差(0.0071 cm^-1)接近实验系统测量误差(0.007 cm^-1).获得的主要分子常数与文献提供的常数符合,并且拟合得到了精细结构分子常数.     

双掺杂LiNbO3:Fe:Mn全息存储动力学

建立了包括扩散、漂移和光伏打效应三种输运机制,小信号光强、小调制度近似下描述双掺杂LiNbO₃:Fe:Mn晶体用双色光进行全息存储的动力学的耦合微分方程组,数值求解并解释了晶体光存储的时间动态发展过程.在此基础上,分析了晶体的氧化还原程度对全息存储过程的影响,只有在晶体总的受主数密度N_a(即Fe³⁺和Mn³⁺的数密度之和)大于铁离子数密度N_{2的条件下,双掺杂LiNbO3:Fe:Mn晶体全 关键词：}     

CN红带A^2Πi-X^2Σ^＋（6，1）和（7，2）带振转光谱研究

通过微量CH3CN(36Pa)与He(660Pa)混合气体交流Penning辉光放电获得CN自由基分子，采用光外差-磁旋转-浓度调制光谱技术，在可见光波段16850～17480cm^-1进行了转动分辨光谱测量，分别标识了CN分子红带A^2Πi-X^2Σ^ (6，1)和(7，2)138条和118条的转动光谱(其余光谱为C2自由基及CN红带(8，3)带光谱)。理论拟合分子常数时考虑电子态间的微扰作用，采用有效哈密顿量矩阵对角化获得了A^2Πi(v=6，7)态更精确的分子常数及电子态A^2Πi(v=7)与X^2Σ^ (v=11)之间的微扰常数ξ，η，总体拟合方差均小于实验误差0．007cm^-1，表明拟合结果是非常精确的。     

等离子体参数的光谱测量法

通过对速度调制分子离子激光光谱技术中光谱信号的强度及线宽的测量，获得了辉光放电中等离子体的电子浓度、电子温度及德拜长度等主要参数。     

Study of hot bands in the B2Σ+u-X2Σ+g system of C-2 anion

Optical heterodyne magnetic rotation enhanced velocity modulation spectroscopy was employed to observe the visible absorption spectra of the B^2Σ^+_u-X^2Σ^+_g electronic transition of C^-_2. Four hot bands (0,1), (1,2), (2,3) and (3,4) have been observed and the band (3,4) is measured directly for the first time, so far as we know, by absorption. A rotational analysis was carried out to obtain molecular constants. With the Franck－Condon principle and the vibrational Boltzmann distribution, we have estimated the vibrational temperature of C^-_2 to be about 3000K.     

不同核轴取向的O2的高次谐波

分子的高次谐波是强场超快物理的重要研究课题. 采用建立在形式散射理论基础上的频域方法计算了O₂在线偏振激光场下的高次谐波, 探讨了核轴被准直在与激光传输方向垂直的平面内时, 高次谐波随核轴与光电场偏振方向所成夹角θ₀的依赖关系. 结果表明: 各次谐波都是在θ₀约为45°时强度最大, 并有较宽的峰值宽度; 当偏离此角度, 高次谐波的强度变小; 到达平行或垂直取向时, 降到最低. 分析表明, 这是由于高次谐波的强度取决于分子基态的电子在动量空间中的电场方向的布居. 针对核轴被准直在激光传输方向与电场偏振方向所确定的平面内的情况, 计算了高次谐波随θ₀的依赖关系, 结果与前一种情况基本相同. 分析发现, 当核轴被准直固定后, 分子绕核轴旋转的角度ψ没有固定, 所以最后的高次谐波强度需要对不同的ψ 时的高次谐波的贡献求和平均. 平均后相当于波函数相对于核轴旋转对称, 从而导致O₂的高次谐波仅与θ₀有关, 而与核轴被准直在哪个面上无关.     

氧分子离子第一负带系（b^4∑g^——α^4Пu）（2，6）带的光谱测量与分析

采用光外差-速度调制分子离子吸收光谱技术，在近红外波段13170-13500cm^-1范围内，对氧分子离子第一负带（b^4∑g^--α^4Пu）（2，6）带进行测量和分析，有关第一负带（2,6）带光谱测量尚未见文献报道．本文简述了光外差-速度调制光谱技术的特点，同时给出了对复杂四重态跃迁谱带的分析，运用非线性最小二乘拟合获得了该跃迁上下态精确的分子常数。     

CH分子束的强度与CH_4/He混合配比的关系及CH(A~2Δ)振转温度的计算

为了获得CH分子束及其相关特性,以氦气为载气,利用直流脉冲放电技术产生了CH分子束。实验记录了放电时间相对于脉冲分子束不同延时CH光谱信号强度的变化,放电相对延时为460μs左右获得最大的信号强度。研究了在保持CH4/He总气压3 atm和放电电压-4 kV不变的条件下CH分子束强度与不同配比的关系,建立了理论模型,对实验数据进行了理论拟合,拟合曲线与实验结果符合较好,配比为1%(甲烷与氦的气压比为1∶99)左右能够维持较稳定的放电现象和较强的放电强度而获得较强的CH自由基束流。在这一配比下对CH(A2Δ-X2Π)(0,0)带发射光谱进行探测和分析,获得CH(A2Δ)转动温度和振动温度分别为2455 K和4575 K,并估计此时每个脉冲中大约包含1013~1014个CH自由基。     

CH分子束的强度与CH4/He混合配比的关系及CH(A2△)振转温度的计算

为了获得CH分子束及其相关特性,以氦气为载气,利用直流脉冲放电技术产生了CH分子束.实验记录了放电时间相对于脉冲分子束不同延时CH光谱信号强度的变化,放电相对延时为460μs左右获得最大的信号强度.研究了在保持CH4/He总气压3 atm和放电电压-4 kV不变的条件下CH分子束强度与不同配比的关系,建立了理论模型,对实验数据进行了理论拟合,拟合曲线与实验结果符合较好,配比为1%(甲烷与氦的气压比为1:99)左右能够维持较稳定的放电现象和较强的放电强度而获得较强的CH自由基束流.在这一配比下对CH(A2△-X2П)(0,0)带发射光谱进行探测和分析,获得CH(A2△)转动温度和振动温度分别为2455 K和4575 K,并估计此时每个脉冲中大约包含1013～1014个CH自由基.