BFEL自发辐射和受激辐射的光学诊断

实验给出北京自由电子激光自发辐射与受激辐射实验的光学诊断结果，并简要介绍了ＢＦＥＬ红外谱仪系统的数据处理方式。利用光学诊断结果对电子束时间谱分析的新方法也进行了讨论，并对其可行性做了分析。     

100 μm FEL受激辐射光学诊断

 给出了基于L波段射频直线加速器运行的100 μm FEL自发辐射与受激辐射实验的光学诊断结果,简要介绍了100 μm FEL的光腔准直系统。针对100 μm FEL实验研究的基本要求,对辐射信号的波长光谱、功率能量和脉冲结构等主要参数进行了测量诊断。利用远红外光栅谱仪和锗掺镓光电探测器组成的测量系统,对辐射光的宏脉冲信号进行分光,测量得到了辐射光信号的波长光谱和宏脉冲波形,测得受激辐射中心波长约为115 μm;利用标定过的锗掺镓探测器对辐射信号的功率能量进行了测量,测得单个宏脉冲的功率约为mW量级,能量为nJ量级。     

受激渡越辐射光学速调管

本文提出一种基于受激渡越辐射的的光学速调管新方案。应用著名的Madey定理对这种新型的自由电子激光器进行了分析和计算,其中包括自发辐射的和受激辐射的分析讨论。结果表明,Madey定理确能简化复杂的计算,并给出清楚的物理概念;同时计算还表明,受激渡越辐射光学速调管具有大的输出增益。文中对N个介质区构成的多级光学速调管情形也进行了讨论。 关键词：     

原子—分子混合激发及所产生的受激和相干辐射

用适当波长的激光混合激发原子－分子样品，和通过原子－分子碰撞能量转移，可产生从紫外到红外宽波段范围内的受激和相干辐射，其中包括固定波长辐射，可调谐辐射以及宽带辐射以及宽辐射。这是一个物理涵义极为丰富并具有应用前景的研究领域。     

掺钕微球的受激辐射激光和自受激拉曼散射

采用溶胶-凝胶法在SiO_2微球表面覆盖上一薄层Nd~(3+)掺杂SiO_2,并经电极放电熔融后形成表面光滑的高Q值微球.采用锥光纤将808 nm的抽运激光耦合入钕离子掺杂的高Q值微球形成回廊模,激发产生了1080—1097 nm波段受激辐射激光.由于所产生的激光有足够高的功率密度,在高Q SiO_2微球中激发产生了波长为1120—1143 nm一级自受激拉曼散射激光.推导了锥光纤掺钕微球组合的自受激拉曼散射的输出功率和阈值公式.描述了输出激光的特性:阈值、输出功率、线宽、边模抑制比.     

微腔中单量子点的受激辐射行为

研究了微腔中单模光场与一个三能级量子点相互作用系统.利用系统主方程作数值模拟计算微腔中单量子点的净受激辐射率随量子点和腔模耦合强度的变化,同时研究激光能级间衰减率γ23对净受激辐射率的影响.发现净受激辐射率随泵浦强度增大而呈现较快趋于饱和的曲线,这些饱和曲线随着耦合强度的增加又较快地趋于一个极值.而激光能级间衰减率γ23的增大使该激光的净受激辐射率的曲线组表现出相反的规律.     

共轭聚合物中受激吸收与受激辐射的量子动力学研究

基于扩展的一维SSH紧束缚模型结合非绝热的分子动力学方法,理论研究了共轭聚合物分子(PPV)在光脉冲作用下受激吸收和受激辐射的量子动力学过程.首先,设定分子初始处于基态,讨论了受激吸收过程中不同的电子受激跃迁模式与光激发脉冲的关系.通过对终态的分析,发现分子受激后只能产生电子-空穴的束缚态,包括:激子、双激子和高能激子.计算了各种激发态的产率,特别是,给出了各种激发态产率与光激发能量的定量关系.此外,基于实验,分别讨论了光激发强度对高能激子和双激子产率的影响,并与实验结果进行了比较.最后,设定分子初始分别处于激子和双激子态,研究了分子内定域能级之间的受激辐射过程,并简单讨论了激子和双激子受激辐射与光激发能量及强度的关系.     

加深光学速调管自发辐射谱调制的研究

相干谐波储存环自由电子激光的相干增强因子正比于光学速调管自发辐射谱调制率的平方,加深光学速调管自发辐射谱的调制是相干谐波储存环自由电子激光研究的重要一环.介绍在中国科学技术大学800MeV电子储存环上所进行的加深光学速调管自发辐射谱调制的研究工作,调制率已从0.236提高到了0.80,为相干谐波产生实验奠定了基础.     

基于受激辐射信号的谱域光学相干层析分子成像方法

鉴于不同生理病理状态下组织复折射率实部的变化不大,传统光学相干层析(OCT)成像技术在分子特异性识别上存在先天不足.为此,本文提出了基于受激辐射信号的OCT成像方法,可在实现传统散射成像的同时,实现基于受激辐射信号的分子成像.在超高分辨率谱域OCT系统的基础上,通过增设光谱分光与调制抽运光支路,建立了基于单宽谱光源的抽运探测谱域OCT系统,详细推导了调制抽运下受激辐射信号的获取与成像公式.利用搭建的抽运探测谱域OCT系统,实现了瞬态受激辐射信号的相干探测.基于同时获取的受激辐射OCT信号和传统OCT信号,成功重构了氮化物粉末构建样品的基于受激辐射信号的分子对比OCT图像.     

光学速调管中的谐波超辐射

利用同步辐射环上的超相对论电子束和强激光外源,在光学速调管内产生UV波段的相干光源是很有希望的技术途径。研究了光学速调管内电子束的能量调制和密度调制,给出了光学速调管内谐波超辐射的计算公式,从公式可以直接算出各阶谐波超辐射的功率密度。     

光学速调管中的谐波超辐射

 利用同步辐射环上的超相对论电子束和强激光外源,在光学速调管内产生UV波段的相干光源是很有希望的技术途径。研究了光学速调管内电子束的能量调制和密度调制,给出了光学速调管内谐波超辐射的计算公式,从公式可以直接算出各阶谐波超辐射的功率密度。     

离子通道相对论电子束受激辐射

利用等离子体中所形成的暂态离子通道，对建立在以离子聚焦方式(IFR)为基础的相对论电子束受激辐射问题，进行了系统的理论研究及数值模拟计算。本文对问题的描述和求解方法不仅对进一步研究这类等离子体电磁不稳定性提供了一条较好的理论研究线索，而且研究结果对形成新一类高功率毫米波器件也展现出一种极大的潜力。本文共分四个部分：第一部分描述了引导电     

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．     

铅卤钙钛矿微纳结构的受激辐射研究

铅卤钙钛矿结构具有吸光系数大、发光量子产率高、带隙可调及发射峰窄的特点,在太阳能电池、发光二极管及受激辐射等领域的研究备受关注。本文介绍了铅卤钙钛矿作为增益介质的受激辐射研究进展,对已报道的纳米晶、微米晶及薄膜的受激辐射性能进行了比较,讨论了晶体维度、泵浦条件等对受激辐射的阈值、模式的影响。针对激光器件小型化以及芯片光互联、超灵敏检测等发展趋势和需求,对该领域的机遇与挑战进行了展望。     

同时辐射六种可见波长的CW-氦氖激光器的稳频及其输出的650nmCW氦氖受激Raman辐射

在中国计量科学研究院研制的612激光管上,利用反射率为99.95%宽带激光反射镜,得到同时辐射六种波长的连续振荡,其波长为:611.8,629.8,632.8,635.1,640.1和650um,测量了它们的物理参数,验证了650nm为氦氖Raman激光.对六种波长在简易装置上进行了稳频,各条激光谱线的频率稳定性优于10~(-10),利用锁模技术,各条激光谱线的频率稳定性可达10~(-12).     

受激布里渊散射介质光学击穿的研究

研究了介质所含杂质悬浮颗粒的大小和介质本身化学结构特性对光学击穿阈值的影响.实验结果表明，随着介质所含杂质悬浮颗粒的变小，其光学击穿阈值先是缓慢增大之后(颗粒直径小于0.22μm)迅速增大.通过净化介质可提高光学击穿阈值，进而提高相位共轭保真度、能量反射率及其稳定度等SBS特性.分子中外层原子对内部化学键的保护作用越好，外层原子的电离能越高，价电子数目越少，介质光学击穿阈值就越高. 关键词： 受激布里渊散射 液体介质 光学击穿     

有轴向磁场的平面摆动器自由电子激光的自发辐射

研究了电子在有轴向磁场的平面摆动器中的辐射，得到了一个较普遍的自发辐射谱表达式，谱线的形状也是由函数ｓｉｎｃ（ｕ）决定，当电子的能量较高或者没摆动器轴线观察时，辐射是满圆极化的，数值分析表明，在平面摆动器中附加适当的轴向磁场，可以提高各次谐波辐射的强度，对于基波和较低次谐波，提高更明显。     

BFEL光学谐振腔真空机械五维精密遥控调节装置

论述了北京自由电子激光(BFEL)光学谐振腔真空机械五维精密遥控调节装置的设计考虑.讨论了自由电子激光谐振腔不同于一般激光谐振腔的特点.介绍了通过波纹管实现光腔真空室内外的位移及角度调节的传递方法.采用粗细精三级传动精度设计,使BFEL光腔腔镜不仅具有五维的精密遥控调节机能,而且实现了调节范围±5mm,分辨率2μm,角度调节范围±3°,分辨率0.5″的实验结果.该机构自1992年以来一直用于BFEL装置的出光实验中.     

原子-分子混合激发及所产生的受激和相干辐射

用适当波长的激光混合激发原子－分子样品,和通过原子－分子碰撞能量转移,可产生从紫外到红外宽波段范围内的受激和相干辐射,其中包括固定波长辐射、可调谐辐射以及宽带辐射。这是一个物理涵义极为丰富并具有应用前景的研究领域。     

两个级联型三能级原子受激辐射的非线性性质

本文研究了两个级联型三能级原子同单模腔场的非线性相互作用.研究表明: 在激发场场强达到一定阈值以后, 两个原子的合作辐射效应变成同步辐射, 即多原子系统在一定阈值条件下可以有组织成相当于一个大原子的系统, 而产生同步有序辐射. 同时, 由于这种同步辐射效应, 两原子系统的受激辐射的二阶相干度相对于单原子系统的要大, 即聚束效应强而反聚束效应弱. 另外, 两原子系统由于多光子过程的加强而有更深的压缩效应, 此时要求的激发场场强也比单原子系统的要强. 关键词：