复旦大学光学技术的一些历史与进展

<正>复旦大学光学学科历经60余年的发展,自20世纪50年代研制成功我国第一台医用X光管,到如今各类先进光谱仪器和国防应用特种设备的开发,在激光与光谱技术的应用领域取得了许多重要的成果。近年来,在先进光谱学分析测试技术、超短超强激光检测技术、超精密光学制造与检测等研究领域也取得了许多引人注目的进展。     

激光与光谱技术的应用:复旦大学光学技术的一些历史与进展

复旦大学光学学科历经60余年的发展,在激光与光谱技术的应用领域取得了许多重要的成果,自20世纪50年代研制成功我国第一个医用X射线光管到如今各类先进光谱仪器、激光器件和国防应用特种设备的开发凝聚了几代教师的汗水与智慧.本文将简要介绍复旦大学光学与光学工程学科的发展历史,并着重介绍近年来复旦大学光科学与工程系在先进光谱学分析测试技术、超短超强激光检测技术,以及超精密光学制造与检测研究领域中取得的进展与应用成果.     

共线快束激光光谱学及其应用

共线快束激光光谱学是一种高分辨、高灵敏、新型的光谱学技术．它已经并将继续对原子结构和核结构的研究产生很大的影响．介绍了这一光谱学技术的基本原理、具体实现及其特点和优越性。在此基础上介绍它的研究内容和具体方法．还介绍用于短寿命同位素研究的在线共线快束激光光谱学技术，最后介绍共线快束激光光谱学技术在核结构研究等方面的应用．     

原子和分子光谱学

原子和分子光谱学过去曾对物质结构的了解和量子力学的发展起了关键性作用;而现在,原子和分子光谱学的成果对天体物理学、等离子体和激光物理学有着极重要的意义。光谱学在应用领域中的迅速发展,对医学、环保、化工和能源研究等都有显著的影响;特别是电子和激光光谱学技术大大挖掘了光谱学的分析潜力。作者积多年的经验,将原子和分子光谱学写成一本内容十分丰富,而形式却深入浅出的教科书。但与一般光谱学教科书不同,该     

超声分子束激光光谱学

本文评述超声分子束激光光谱学的进展。首先叙述超声分子束激光光谱学的特点及其实验技术;然后阐述超声分子束激光光谱技术的稳定分子光谱学、范德瓦耳斯分子光谱学、自由基光谱学和光碎片光谱学;最后指出超声分子束激光光谱学的发展趋势及应用前景。     

超声分子束激光光谱学

本文评述超声分子束激光光谱学的进展。首先叙述超声分子束激光光谱学的特点及其实验技术;然后阐述超声分子束激光光谱技术的稳定分子光谱学、范德瓦耳斯分子光谱学、自由基光谱学和光碎片光谱学;最后指出超声分子束激光光谱学的发展趋势及应用前景。     

高激发态里德堡原子

一、引 言 在调频激光器和高分辨率激光光谱学迅速发展的过程中,近几年来十分引人注目的研究领域是原子和分子的高激发态光谱学.对原子来说,高激发态是指原子中的电子被激发到主量子数n很大的量子态.当只有一个电子被激发到高量子态时,称为里德堡原子.例如在实验室中已制备出10     

分子束及其在激光光谱学中的应用

原子束和分子束[1]广泛地应用于研究气体中分子的速度分布,原子之间与分子之间的相互作用截面,原子与分子在固体表面的反射和衍射现象,以及与原子和分子的激发和电离有关的问题. 在光谱学中,分子束是一种借以避免碰撞和消除多普勒加宽,从而获得高分辨率的传统方法.但是由于常规光源的低强度和分子束的低密度,使分子束在光谱学中的应用受到了限制.六十年代产生了激光器,特别是后来发展了调频激光器,激光的高光谱亮度使分子束光谱学又获得了新的动力.本文就分子束及其在激光光谱学中的应用作一简短的评述. 一、分子束技术 虽然分子束技术根据…     

共线快速激光光谱学及其应用

共线快速激光光谱学是一种高分辨、高灵敏、新型的光谱学技术。它已经并将继续对原子结构和核结构的研究产生很大的影响，介绍了这一类谱学技术的基本原理，具体实现及其特点和优越性、在此基础上介绍它的研究内容和具体方法，还介绍用于短寿命同位素研究的线共线快速激光光谱学技术，最后介绍共线快束激光光谱学技术在核结构研究等方面的应用。     

激光光谱学的现状与前景

一、学科的发展与趋向 激光光谱学是激光出现以后最活跃的光学研究领域之一.它的任务是充分利用激光的高强度、高单色性、相干性和方向性,解决传统光谱学难以解决成有待解决的一系列问题.例如,高分辨和超高分辨光谱,高激发态光谱以及超快过程(即高时间分辨)光谱等问题.　近二十年来,无论是光源、光谱方法或应用方面,激光光谱学都在快速地发展,总的趋势如下.(1)光谱分辨率愈来愈高 1970年是激光光谱学有较大突破的一年,当时用饱和吸收法获得了激光腔外气体的消多普勒加宽谱,观测了碘分子被多普勒加宽所淹没的超精细结构.谱线宽度为6MHz,分辨…     

红外激光光谱学的进展

激光技术对于光谱学的发展起了巨大的推动作用。在探测灵敏度方面,在时间、空间与光谱(能量)分辨率方面都远远超过了常规光谱学所能达到的程度。因此,激光光谱学提供了独一无二的极为有价值的关于物质能级结构及动力学的知识;并且在生产中蕴育着重大的应用潜力,诸如反应的诊断,化学分析,过程的控制等。本文并不拟对激光光谱学的成就作多方面的讨论,只打算就高分辨率红外激光光谱学的发展现状作一概述,这个课题无疑对于光化学与光物理学都是重要的。有关细节的讨论可参阅所引参考资料。红外激光光谱学同常规红外光谱学比较起来,其最大特点是具有极高的光谱分辨率。例如红外光栅分光仪的光谱分辨率大约从1到0.1cm~(-1);傅立叶变换红外分光仪的分辨率大约从0.05到0.01cm~(-1)。这些常规的红外光谱仪器所产生的红外光谱,除了最简单分子外,即使对于不太复杂的分子也显示不出细致结构,因为吸收峰的宽度远远小于仪器的分辨水平,光谱中的大部分结构细节被掩盖了。产生谱线宽度的原因可以有多种,但在低气压下,谱线     

生物医学领域中超连续激光光谱技术的研究进展

超连续谱激光指的是当泵浦激光穿过特殊光波导时,一系列的非线性效应引起入射激光束的光谱展宽,从而输出宽光谱激光束。随着超快激光和光子晶体光纤技术的发展,利用超短脉冲在光子晶体光纤中的传播链产生相干的且亮度高的超连续谱激光成为了一种理想的白光源。自从超连续谱激光源投入应用以来,其应用领域越来越广。尤其在生物医学的细胞、血液等样品分析当中,荧光光谱学、流式细胞仪、共焦显微、光学相干层析等技术都是强有力的分析工具,在采用这些先进技术的科学仪器中,超连续谱激光源成为了一种主要光学部件。首先对超连续谱激光源的国际研究进展作了详细介绍,然后对超连续激光光谱技术在显微成像、流式细胞仪、荧光寿命成像显微、荧光共振能量转移、光学相干层析、共焦显微生物医学分析等生物医学领域中的发展及应用作了综合阐述。对超连续激光光谱技术在非接触式血液制品鉴别的需求、方案及研究进展进行了重点论述,包括覆盖400～2 000 nm光谱范围的光纤化轻型超连续谱激光光源研究;采用超连续谱激光光谱方法探索不同物种血液的种属特征;根据大数据的血液样品光谱特征元数据库分析建立数学模型,利用数学模型实现对血液样品种属光谱学判定;血液鉴别光谱分析便携式整机系统研发等。对超连续激光光谱技术在生物医学领域的应用前景作了展望。     

张志三先生的生平

张志三,光谱学家。《光谱学与光谱分析》的副主编、顾问。早期致力于原子发射光谱应用的研究。建立较完善的分子光谱实验室,为我国光谱学的发展做出了贡献。热心进行激光光谱的应用研究,促进了我国激光物理,原子、分子物理的发展。张志三先生因病于2003年9月20日在北京逝世,享年83岁。张先生严以律己,宽厚待人,治学严谨的科学态度,深得科技界同行的爱戴和赞誉。得知张先生过世的消息,大家深为悲痛。张志三先生的生前好友于9月25日到医院向张先生作最后告别。     

激光等离子体光谱分析技术的发展现状

综述了近几年来应用激光等离子体光谱分析技术在不同领域所取得的研究成果,包括利用激光诱导击穿光谱学(LIBS)和激光诱导等离子体光谱学(LIPS)方法对固体样品(如金属合金、土壤、混凝土、矿物、化石、药品等)、液体样品(溶液、纯净水、液体喷射流等)和气体样品(大气、纯净气体、水蒸气和气溶胶等)中物质成分和相关特性的分析研究,以及在其他方面的研究应用;讨论了影响检测性能的因素,如激光波长、脉冲能量、功率密度、环境气氛、外加电场、样品表面涂层以及样品材料性能等对分析精确度和检出限的影响;对一些改进的实验装置及方法也进行了简单介绍。激光等离子体光谱分析技术的发展,为许多科学和应用研究创造了方便和快捷的有利条件,对科技进步有深远影响。     

多普勒效应的科学意义与应用价值

从多普勒效应的发现谈起,介绍了多普勒效应产生的原理,叙述了其在雷达、超声检测、天体物理、光谱学及激光冷却等领域的应用价值和科学意义,同时也简要介绍了华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室的相关研究方向.     

准分子激光近年应用的进展

本文简述了准分子激光的发展历史、原理、现状及展望，介绍了准分子激光在染料激光、光谱学、光刻、薄膜沉积、表面处理、精密机械加工及医学领域的几种主要应用．     

激光光抽运技术应用

本文简要介绍光抽运方法，评述激光光抽运技术在原子分子物理研究和激光光谱学上的应用．     

激光诱导原子荧光光谱技术及其应用

本文介绍了激光诱导原子荧光技术的发展过程，方法的原理和各种类型的实验装置，对激发源、原子化器和光学检测系统分别进行了讨论，给出了该技术在光谱分析、等离子体诊断和光谱学研究中的几种应用情况，展望了该技术的发展前景。     

分子激光光谱学的进展

本文综述了激光分子光谱学的进展，指出了进行该领域研究的重要性，简略地介绍了它所涉及的几个重要方面，其中包括高分辨率激光分子光谱学、分子光谱的简化、光泵分子受激辐射光谱学、分子高激发态光谱学和分子的灵敏探测等．     

基于激光的光谱辐射定标

随着地面遥感、航空与航天遥感、等离子体物理、定量光谱学等研究的发展,对光谱辐射定标精度提出了越来越高的要求,推动了基于可调谐激光的光谱辐射定标新型技术的发展。国际上英国、美国、德国等国家的计量科研机构相继建立了溯源于低温辐射计、低不确定度的基于可调谐激光的光谱辐射定标装置,用于探测器、遥感仪器光谱响应度定标和特性研究。其中美国国家标准技术研究院(NIST)的均匀光源光谱辐照度和辐亮度响应度定标装置(SIRCUS)和德国物理技术研究院(PTB)的光度学可调谐激光装置(TULIP)最具代表性。相对于灯-单色仪系统,在辐射定标应用中,基于激光的光谱辐射定标具有光谱带宽窄、波长精度高、定标不确定度低等众多优点。本文介绍了基于激光的光谱辐射定标的发展状况和以英国国家物理实验室(NPL)、NIST和PTB为代表的基于激光的辐射定标装置结构与性能,分析了基于激光的光谱辐射定标技术优势,并进一步阐述了此技术的应用。基于激光的光谱辐射定标装置可广泛应用于重要的高精度系统级辐射定标测量,包括亮度温度、空间遥感仪器辐照度和辐亮度定标,推动航空航天、大气物理、光谱学、生物科学等科研、工业领域的发展。