特超声声子的激光产生和荧光检测

利用光学办法在固体中产生和检测频率为10~(12)Hz的特超声声子,以及研究这些特超声声子在固体中的行为,是近几年发展起来的新领域,对于超声物理和固体物理研究是很有意义的。本文前三部分介绍了在压电晶体中利用远红外脉冲激光的表面激发产生特超声声子,以及利用激光激发磁性离子的晶场劈裂能级,引起声子感应跃迁,产生很强的声发射。在某些情况下,可以实现受激发射。在第四部分中介绍了处于激发态的磁性离子通过声子感应吸收跃迁,可以感应出附加的荧光辐射,借助这种感应荧光可以实现特超声的相干检测。最后简要介绍了特超声声子在固体物理研究中的应用。     

Dicke超辐射态的两原子、三原子产生的微激光

通过Ｄｉｃｋｅ超辐射态方法研究了两原子、三原子产生的微激光,并将所得到平均光子数和均方差与前文的原子跃态产生的结果进行比较,发现它们均表现出“稳定性优于单原子微激光”特点,但略有差别。     

水中铅元素的激光诱导击穿光谱-激光诱导荧光超灵敏检测

为了实现对水中有害重金属元素铅的超灵敏快速检测,保证饮用水源的安全,对激光诱导击穿光谱(LIBS)-激光诱导荧光(LIF)联用技术进行研究;采用木片吸水将液体样品分析转换为固体样品分析,消除了采用LIBS技术直接分析水样品时水对原子辐射以及光学收光系统的影响;采用一束可调谐染料激光共振激发激光等离子体中的铅原子,探测其LIF以大幅提高光谱分析的灵敏度;在优化的实验条件下得到水中铅的校正曲线。结果表明,在当前实验条件下铅的检出限可达到3.2×10-9,LIBS-LIF联用技术结合木片吸水法可以直接应用于水环境中痕量铅元素的超灵敏快速检测,从而可监控有害重金属造成的水源污染。     

用激光激发的荧光等离子体中原子和离子空间分布模型

等离子体作为强有力的原子化器、离子化器和激发器已经广泛地用于光谱化学分析中。有些作者已经研究过等离子体的温度空间分布、电子数密度以及分析物原子(离子)在等离子体的空间分布。大多数作者,使用发射强度测量的方法得到空间模型,但是,要求Abel转换技术,先变换成横向后再变换成空间模型。这种模型不仅受基态原子(离子)的影响,而且也受随等离子体温度分布而指數变化的Boltzman因子的影响。1980年,Omenette和Coworker首先提出了荧光方法并测定了钡原子和离子的空间分布模型。     

超快飞秒激光场中原子分子量子态调控

超快激光及其调控技术的发展使得原子分子量子态超快测控受到广泛关注,这些研究加深了对强激光与原子分子量子态相互作用的认识。本文回顾了相关领域的研究进展,特别集中在超快激光场对分子转动、解离的调控以及原子分子电离的量子态调控的研究,并对未来发展进行了展望。     

激光光解和脱附法产生超热氯原子

本文采用３５５ｎｍ脉冲激光脱附和光解一些金属氯化物（ＣｕＣｌ２，ＡｇＣｌ和ＣｓＣｌ）薄膜产生高动能的超热氯原子，用飞行时间质谱法测得知成的Ｃｌ原子的动能分布很宽，最大动能可达６ｅＶ左右，氯化物薄膜厚度对Ｃｌ原子的最大支能有明显的影响，增加激光能量密度将使Ｃｌ原子最动能迅速增高。此外，还讨论了上述产生超热Ｃｌ原子的机理。     

超相对论激光和稠密等离子体作用产生阿秒脉冲的优化

利用一维粒子模拟程序研究了超相对论激光脉冲与稠密等离子体相互作用得到的阿秒脉冲.从超相对论近似的角度分析了电子运动行为和高次谐波的产生,发现当等离子体密度一定时,随着无量纲相似参数S的减小,阿秒脉冲的转换效率呈先增大后减小的趋势,因此选择适当的光强就可以得到转换效率较高的阿秒脉冲.当S一定时,随着等离子体密度的增加,阿秒脉冲转换效率有增大的趋势.这说明用适当的光强照射更稠密度的等离子体靶面,可以产生更强的阿秒脉冲.     

基于单晶体的可调谐参量超荧光的产生

研究了一种基于单晶体的可调谐超荧光产生机理，在一个偏硼酸钡(BBO)晶体中实现了飞秒脉冲倍频过程和光参量产生过程.实验中采用kHz高功率钛宝石激光系统输出的飞秒脉冲光倍频后的蓝光作为抽运光，获得了可调谐范围为480—530 nm参量超荧光光谱输出.理论上分析了这种超荧光产生机理，并利用放大传递函数模拟出参量超荧光环的产生过程.结果表明，在一个BBO晶体中，当抽运光源输出光入射晶体角度同时满足倍频相位匹配角和非共线光参量产生相位匹配角时可产生参量超荧光环，通过微调相位匹配角可控制参量超荧光光谱调谐输出.该理论和实验研究为控制参量超荧光和量子纠缠态的产生提供了理论依据，对于量子成像和量子通讯等领域的发展具有重要意义.     

激光产生的CuⅩⅩⅡ离子X光谱线辨认

用TIAP晶体谱仪拍摄了8～14(?)波长范围内铜的激光等离子体X光谱,以铜的类氧离子为例,采用由能级值反推跃迁波长的方法,同时结合等电子序列的莫塞莱定律,归类了2p~3ss—2s~22p~4和2p~33d—2s~22p~4之间一百多条新的谱线,与实验结果相比较,大部分波长误差在±5m(?)以内.     

基于铋可饱和吸收体的超快激光产生

采用磁控溅射沉积法在微纳光纤表面上镀一层纳米级厚度的铋薄膜,制备了一种微纳光纤-铋膜结构的可饱和吸收体.在1.5μm处的非线性光调制深度为14%.将其应用到掺铒光纤激光器中,在1.5μm波段获得稳定的超快脉冲激光产生,脉宽为357 fs,输出功率为45.4 mW,单脉冲能量为2.39 nJ,信噪比为84 dB.实验结果表明,利用磁控溅射法可制备出大调制深度的可饱和吸收体,为获得高能量超短脉冲激光输出提供新方案.     

金属和半导体表面声声子的光散射

作者使用非弹性光散射——布里渊散射技术,成功地测量了频率在1-20千兆赫范围内热激发的表面波。     

用后向散射压缩器产生超高强度激光

报道自制的一台小型的激光系统,用后向布里渊散射与光栅压缩系统组合,把5ns激光脉冲压缩到40ps,压缩率大于100倍.     

激光诱导荧光光谱快速检测食源性致病菌

近年来,由微生物污染引起的食品安全问题对人类健康构成威胁.微生物的快速检测对食品安全具有重要意义.目前,微生物快速检测技术存在操作困难,成本高的不足.激光诱导荧光光谱(L IFS)具有灵敏度高、操作方便、设备相对便宜等优点,为微生物的快速检测提供了一种潜在技术.利用便携式405 nm激光激发三种常见食源性致病菌(粪肠球...     

极强激光场驱动超亮伽马辐射和正负电子对产生的研究进展

高功率超短超强激光脉冲的诞生开启了相对论非线性光学、高强场物理、新型激光聚变、实验室天体物理等前沿领域.近年来,随着数拍瓦级乃至更高峰值功率激光装置的建成,超强激光与等离子体相互作用进入到一个全新的高强场范畴.这种极强激光场与等离子体相互作用蕴含着丰富的物理过程,除了经典的波与粒子作用、相对论效应、有质动力效应等非线性物理过程外,量子电动力学(QED)效应变得格外重要,例如辐射阻尼效应、正负电子对产生、强伽马射线辐射、QED级联、真空极化等.本文主要介绍我们近年来在极端强激光场与等离子体相互作用中激发的QED效应以及伴随的超亮强伽马射线辐射和稠密正负电子对产生等方面的研究进展.     

OPA泵浦保偏光子晶体光纤产生超连续谱和非线性特性的研究

采用波长可调光参量放大器作为泵浦源,对保偏光子晶体光纤的超连续谱的产生和非线性特性进行了实验研究.将光参量放大器产生的中心波长为1.27 μm,脉宽约为250 fs,重复频率为250 kHz和单脉冲能量只有92 nJ的光脉冲耦合进0.2 m长的保偏光子晶体光纤,实验中观察到了光谱展宽和非线性效应,在1.3 μm 波长区域获得了谱宽为83 nm (1.2486 ～1.3318 μm)的超连续谱.     

利用光子晶体光纤产生超连续飞秒激光光谱

将单脉冲能量约为2．5nJ、脉宽为25fs、对应峰值功率为0．1MW的的800nm钛宝石激光耦合到长为10mm,芯径为1．8μm的光子晶体光纤中,产生了耦合效率约为17％、谱宽覆盖可见光及近红外波段的超连续光谱。     

氧碘化学激光腔中产生的红色荧光研究综述

1989年S.Yoshida首先发现红色荧光现象。由于它可能发展为可见光激光,很多研究小组都对它进行了深入研究。通过实验现已比较清楚,不论是可见还是近红外波段的辐射,都是CuCl_2在不同激发态的发射所致。