脉冲激光的受激拉曼散射效应

高峰值功率的调Q光纤激光器容易出现受激拉曼散射(SRS)。搭建了master oscillator power-amplifier(MOPA)结构的调Q光纤激光器,研究了其光谱与脉冲波形。实验研究了脉冲光在不同长度、不同种类光纤中传输时的拉曼散射效应,分析了其拉曼光谱特性及各光波的时域特性。实验结果表明:MOPA结构容易实现高峰值功率及参数可控的脉冲光。高峰值功率的脉冲在长距离传输时易出现多级拉曼散射光,且输出的各级拉曼散射光功率相当。一级拉曼散射光与抽运光在传输中是同步的。     

增强二元混合物中少量化合物的受激拉曼散射光谱

在二元混合物构成的悬垂液滴中，用罗丹明640染料的激光增益，增强了少量化合物的受激拉曼散射光谱，并分别将甲醇-乙醇、乙醇-水混合液中的少量化合物的受激拉曼光谱可探测极限降低了近一个数量级．     

受激拉曼散射系统的时间模式特性研究

时间模式是一组正交的波包模式,可用来表征时域多模量子光场,为量子系统的描述提供一个可选择的理论框架.基于输入种子光诱导的受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)系统,将输出的斯托克斯(Stokes)光场作为下一过程的输入种子光场,进而实现连续迭代受激拉曼散射的过程;固定泵浦光场为高斯波形和超高斯波形,分别研究了在多种不同结构的高斯波形种子光输入的情形下,输出斯托克斯光场的时域波形演化特性,得到了不同波形种子光注入通过迭代会得到相同的稳定波形输出,而输出光场波形的时间半高全宽（full-width at the half of the maximum, FWHM）依赖于泵浦光场;运用施密特(Schmidt)模式分解,数值研究了最终稳定输出的斯托克斯光场时间模式特性,得到了稳定输出的斯托克斯光场本征值都集中在基模.该光场时间模式特性的研究,为进一步开发和利用时间模式这一量子资源提供了理论指导与实验参考.     

355 nm激光泵浦BN晶体受激拉曼散射实验的研究

自从受激拉曼散射被发现以后,发现了多种拉曼介质,这些拉曼介质有气体、液体还有固体,从这些介质的受激拉曼散射中得到上百条谱线,光谱分布从紫外到近红外,有效拓宽了激光光谱范围。增益较高的拉曼晶体有碳酸盐、硝酸盐和钨酸盐晶体,在这些晶体中Ba（NO3）2晶体是最有潜力的材料之一。该文研制出一套实验系统,通过受激拉曼散射的原理和实验结合来研究硝酸钡晶体的受激拉曼散射现象。研究内容主要包括如下：搭建一级放大1064 nm激光实验系统;在1064 nm有源光基础上,完成泵浦光355 nm激光的搭建;完成355 nm激光泵浦Ba（NO3）2晶体的受激拉曼散射实验研究。     

消逝波增益耦合球形微腔中的受激拉曼散射

针对球形微腔能否将腔外介质的拉曼增益耦合到腔内,并在微腔回音壁模式的支持下形成腔外介质的受激拉曼辐射的问题,通过石英球腔在纯水中的受激拉曼散射实验,首次观察到水的拉曼增益确实可以通过消逝场耦合进入球腔,并在腔内形成拉曼光的受激辐射放大.     

激光带宽对等离子体中受激拉曼散射不稳定性的抑制效应

本文研究了激光带宽对等离子体中受激拉曼散射不稳定性激发的抑制效应.通过改变激光参数和等离子体参数,利用一维粒子模拟验证了当激光带宽远大于线性增长率时,带宽对受激拉曼散射的线性增长阶段具有明显的抑制作用.模拟研究同时表明通过选择适当的调频参数和降低受激拉曼散射的线性增长率可以使带宽的抑制效应更明显.但是激光带宽并没有使受激拉曼散射完全消失,其抑制作用主要体现在延长不稳定性线性增长的时间.     

激光与均匀大尺度等离子体相互作用中受激拉曼散射不稳定性的研究

研究了波长为810 nm、脉宽为0.81 ps的圆偏振激光脉冲与毫米量级的一维均匀等离子体相互作用中受激拉曼散射不稳定性;利用一维粒子模拟程序分析了激光沿着靶传播过程中在不同位置的受激拉曼散射,以及激光强度和等离子体密度对受激拉曼散射不稳定性的影响;发现激光强度增强和等离子体密度的增加（1/4临界密度内）均能够促进受激拉曼散射的发展.研究结果可为点火试验的设计提供参考.     

惰性气体对受激拉曼散射的影响

利用Nd:YAG三倍频(355nm)激光泵浦充有D2,D2 Ar和D2 He等气体的拉曼池,通过测量斯托克斯光的能量转化率,稳定性和发散角,得出惰性气体的加入对它们的影响。     

高压氢受激拉曼散射中反斯托克斯散射的研究

高压Ｈ２受激拉曼散射（ＳＲＳ）是实现宽带激光移频的重要途径，在基础理论及技术应用研究两方面均颇具意义。本文讨论了高压氢受激拉曼散射中、反斯托克斯散射的两种空间分布。指出，随着外界条件的不同，反斯托克斯散射的空间分布是不同的。在一定的条件下，这个空间分布可以由环状散射和轴向散射共同组成。本文对二阶反斯托克斯散射进行了实验研究，获得了环状散射和轴向散射对Ｈ２压力和泵浦强度的依赖关系。实验结果与理论计算结果是一致的。     

掺镱光纤放大器中受激拉曼散射的数值分析

采用描述泵浦光、信号光和Stokes光的稳态速率方程组,对不同光纤参数及泵浦光参数下掺镱光纤放大器内的泵浦光、信号光以及Stokes光沿光纤轴向的演化进行了数值分析.结果表明:受激拉曼散射的发生会导致信号功率在达到增益饱和之前迅速下降;增大泵浦功率,采用掺杂浓度较高的掺镱光纤以及较大吸收截面的泵浦光可以在较短光纤内获得较好的信号放大而避免受激拉曼散射的发生.     

蒽醌分子的深紫外针尖增强拉曼散射的化学增强机制

利用含时密度泛函理论来研究深紫外针尖增强拉曼散射光谱的化学增强机制的报道,引发了许多关于紫外针尖增强拉曼散射的实验研究。本文通过含时密度泛函理论来计算铝3-蒽醌分子-铝3结在262 nm光能量激发下的拉曼光谱,结果表明该分子的拉曼光谱是针尖增强共振拉曼散射光谱,其化学增强因子为107。这表明在生物和材料领域,针尖增强共振拉曼散射技术可用于深紫外区域的指纹振荡光谱研究。     

Study of stimulated Raman and Brillouin scattering in a finite interaction region under the convective instability condition

We discuss stimulated Raman scattering (SRS) and stimulated Brillouin scattering (SBS) under the convective instability condition with a one-dimensional three-wave interaction (3WI) model.Using linear theory,we deduce the temporal growth rate,gain exponent,and reflectivity of the backward scattered wave in a finite interaction region.We find that the growth rate is not only determined by the laser intensity and plasma density and temperature,but also related to the spatial gain.The length of the interaction region is important to the gain exponent and backscattering level.We simulate the developments and evolutions of SRS and SBS based on the 3WI equations.Our numerical results consist with the linear theory.     

强激光受激转动喇曼散射的瞬态阈值理论计算

由半经典耦合方程出发,本文完整建立了均匀大气中准直激光传输时瞬态受激转动喇曼散射的阈值理论,讨论了激光脉冲波形、激光波长、气压等对瞬态阈值的影响。     

表面粗糙化来提高SiO2中纳米硅的拉曼强度

本文采用表面粗糙化的方法,在拉曼背散射配置下观察到SiO2中注入硅离子形成纳米硅的拉曼散射特征峰．运用声子限制模型对纳米硅的特征峰进行曲线拟合,得到纳米硅的平均晶粒尺寸是2．6nm．这个结果与透射电子显微镜直接观测的纳米硅尺寸非常符合．以上研究表明,表面粗糙化是一个非常有效的方法来提高拉曼散射强度,从而方便地研究纳米硅的拉曼特征,不会对纳米硅的物理性质发生影响．     

一类带小扰动的Raman散射的数学模型研究

研究一类带小扰动的Raman散射的数学模型的相关问题,使用积分方程和Banach不动点定理证明初值问题的解的存在唯一,并利用多重尺度法求解渐近解,再借助积分方程和Gronwall不等式得到渐近解的余项估计,从而证明了渐近解的一致有效性。     

空心银纳米球层层组装膜上对巯基苯胺的表面增强拉曼光谱研究

以对巯基苯胺(p-ATP)为探针分子,采用拉曼光谱研究了空心银纳米球与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)层层组装做表面增强拉曼光谱基底的性质.实验结果表明:这种通过层层组装法制作的基底对p-ATP具有良好的增强效果;单层基底对p-ATP的不同振动模式的增强因子分别可以达到2×106和6×107.     

类毛线团表面银微球的制备及其表面增强拉曼散射性能研究

以低分子量聚丙烯酰胺（PAM）为模板,通过液相化学还原法首次制备了类毛线团表面银微球,并采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）及氮气吸附法对银微球形貌及分散性进行表征。结果表明,微球是由纳米片有序组装而成的介孔材料,表面遍布棱角和狭缝。考察了PAM分子量、硝酸银浓度及还原体系pH值变化对银球结构的影响,并对类毛线团表面的形成过程进行了阐述。将银球用作表面增强拉曼散射（SERS）检测基底,可显著地增强罗丹明B（Rh B）分子的拉曼信号强度,能够检测出浓度低至10^-16mol/L的Rh B。     

立方晶体中点缺陷振动表示模与偏振喇曼强度的对应关系

推出了立方晶体中随机分布的点缺陷分别经历Ｃ２［１００］，Ｄ４［１００］和Ｄ３［１１１］取向操作前后１１个不同偏振喇曼强度的相对分布与点缺陷振动表示模的对应关系．结果显示，Ｔ，Ｃ２［１００］操作组合可将２５种表示模分为１４类，其功能接近理论极限．因而Ｔ，Ｃ２［１００］操作组合提供了一种直接根据偏振喇曼数据确定立方晶体中点缺陷振动表示模的优化方法．     

PS激光泵浦高压H_2的受激喇曼散射研究

利用脉宽20ps、脉冲序列能量约40mJ的锁模Nd:YAG线偏激光泵浦高压氢,在365至605nm范围内获得的70余条受激喇曼散射(SRS)谱线.经分析,这些谱线分别与氢的振动喇曼频移4156cm~(-1)和4144.2cm~(-1)的一些反斯托克斯(AS)谱线及由它们激励产生的各阶转动SRS谱线(转动喇曼频移为587cm~(-1))相对应.