532 nm Nd:YAG激光的高效多波长受激喇曼转化

 Nd:YAG二倍频激光(532 nm)泵浦H2中的受激喇曼散射产生多级斯托克斯。其中一级、二级和三级斯托克斯的最高量子转换效率分别可达66%,60%和19%。在0.44 MPa下,可同时获得1 579 nm(19%),954 nm(30%),683 nm(33%),532 nm(14%),436 nm(3.7%)和368 nm(1.4%)的多波长输出。H2压力对多级斯托克斯转换有显著影响：高气压有利于产生高效的一级斯托克斯,而低气压则适合于高级斯托克斯和反斯托克斯的产生。     

自发拉曼光谱法测量O2(1Δ)产率中氯气荧光干扰的消除

利用自发拉曼光谱法测量O₂(1Δ)产率的过程中发现O₂(1Δ)和O2(³∑)拉曼光谱上叠加有氯气荧光光谱, 严重影响了O₂(1Δ)产率的测量. 为此,利用气体分子的拉曼光谱具有偏振特性,而荧光光谱没有偏振特性的特点对测量O₂(1Δ)产率的自发拉曼光谱法进行了改进. 实验结果表明,这一改进可有效消除氯气荧光干扰,使单重态氧发生器在氯气利用率为88%时的O₂(1Δ)产率可很容易地被确定为(42.4±7.4)%.     

改进的红外辐射-量热法测量O2(1△)绝对浓度

对应用于单重态氧发生器 (SOG)O2 (1 △ )绝对浓度测量的红外辐射 量热法从理论和实验两方面进行了改进 ,修正了过去忽略O2 (1 △ )温度变化所造成的系统误差 .此外 ,还详细介绍了在短时间工作的SOG上进行O2 (1△ )绝对浓度测量所必须的自动平衡电桥装置 ,并通过氧气热容的测量检验了它的可靠性 .最后的误差分析表明 ,O2 (1 △ )绝对浓度的相对误差为± 16% ,误差主要来源于光度池红外信号、压力和温度的测量 .     

热散焦效应对甲烷后向受激喇曼散射的影响

采用单纵模Nd:YAG二倍频激光泵浦,研究了CH4气体中的受激喇曼散射．实验发现,当激光的重复频率为2 Hz,1．1 MPa CH4中,泵浦能量为95 mJ时,后向一级斯托克斯(BS1)的量子转化效率可达73％,并且由于激光脉冲的张弛振荡,BS1的脉宽被压窄到1．2 ns,峰值功率达到了泵浦光功率的2．7倍,其光束质量大大优于泵浦光．在同样条件下,而重复频率为10 Hz时,BS1的量子转化效率降低为36％,但对光束质量影响不大,这是因为BS1呈现为与泵浦光波前翻转的复制光波,可以补偿热畸变．研究结果表明,如果设计一个CH4／He混合气体的带封闭循环冷却系统的高性能630 nm喇曼激光器,可能有其实际应用价值．     

P2O5和H2SO4射流脱除单重态氧气流中的水汽

为提高化学氧碘激光的性能,用五氧化二磷(P2O5)和硫酸(H2SO4)射流进行了单重态氧气流中的水汽脱除实验。实验结果表明:在约4 kPa压力、20 m/s流速和5 ms停留时间的气流状态下,P2O5和H2SO4射流可将水汽含量分别降低至原来的约1/5和1/16,发烟硫酸甚至可降至约原来的1/90,而且对单重态氧的猝灭很小。P2O5和H2SO4都是极佳的常温射流除水剂。     

355 nm Nd:YAG激光在H2中的高效一级斯托克斯转换

对脉冲Nd:YAG激光(355 nm)在H2和H2:He-Ar混合气体中的受激拉曼散射(SRS)进行了研究.在0.5 MPa的氢气中,同时测量到从二级反斯托克斯到三级斯托克斯的多波长输出,其总转化效率达88%;而高压下只剩下一级和二级斯托克斯输出,其中二级斯托克斯最大能量转化效率达44%(对应量子效率为63%).由于高级斯托克斯的竞争,纯氢气中一级斯托克斯的最大能量转换效率不超过43%.通过向3 MPa氢气中掺入2 MPaAr气后,很好地抑制了二级斯托克斯的产生,从而获得了能量转换效率高达71%(对应量子效率为83%)的一级斯托克斯输出.对四波混频和级联受激拉曼散射在氢气多级斯托克斯产生中的作用以及惰性气体对它们的影响进行了讨论.     

亚磷酸三苯酯臭氧化合物分解产生单重态氧的研究

现在世界上功率最大的短波长化学激光、氧碘化学激光是以亚稳态的O2 (a1△)作为储能分子,通过近共振碰撞传能给碘原子,使碘原子激发而发射激光,因此,O2 (a1△)的发生是其主要关键技术.目前使用的方法是H2 O2 的碱溶(BHP)与Cl2 气反应[1] .它具有化学效率高的优点,但此方法产生的O2 (a1△)中含有水份,而水对碘原子具有强的猝灭作用;另外,BHP不能长期保存;氯气还有毒性.196 1年Thompson发现,在- 78℃时亚磷酸三苯酯(TPP)与O3加成为亚磷酸三苯酯臭氧化合物(TPPO3) [2 ] ,并在高于- 35℃分解产生O2 (a1△) .　(C6 H5O) 3P +O3-78℃(…     

氧碘化学激光器的红光发射体CuCl2

通过测量、分析CuCl_2的激光诱导荧光并与氧碘化学激光器光腔中红光辐射的傅里叶变换光谱比较,认为红光辐射体是CuCl_2。     

单纵模Nd:YAG激光抽运CH4中强后向受激拉曼散射

用单纵模Nd:YAG二倍频激光[波长532 nm,线宽△vp＜100 MHz,脉宽(半峰全宽)6.5 ns]抽运CH4气体,观察到很强的后向一级斯托克斯(BS1)受激拉曼散射,这与前人采用脉宽30 ns的单纵模抽运激光得到的绝大部分为后向受激布里渊散射(SBS)完全不同,其原因是脉宽6.5 ns与本实验条件下CH4的受激布里渊散射声子寿命接近,受激布里渊散射处于瞬态.理论计算表明,这时的受激布里渊散射瞬态增益系数已略小于后向一级斯托克斯的增益系数,而被其竞争抑制.当脉冲重复频率为2 Hz,抽运能量为95 mJ时,在1.1 MPa CH4中,后向一级斯托克斯的量子转换效率高达73%,其时间波形出现张弛振荡,脉宽被压窄到1.2 ns,从而使后向一级斯托克斯峰值功率达到了抽运激光功率的2.7倍,而且其光束质量要大大优于抽运激光的光束质量.用编制的准二维计算机模型程序相当好地再现了实验中后向一级斯托克斯的时间波形张弛振荡.     

射流式单重态氧发生器研究

单重态氧O2(a1△g)是迄今唯一能用纯化学反应高效产生的具有长寿命的亚稳激发态分子.为了考察提出的用两个O2(1△)能量汇集反应生成氧第二单重激发态O2(b1∑+g)以实现近可见短波长化学激光方案的现实性,设计和实验了一个氯流量为3～10 mmol/s的射流式单重态氧发生器(JSOG).考察了三种具有不同孔径和孔数目的喷头、氯气流量和脱水冷阱温度等对JSOG出口的O2(1△)浓度、O2(1△)分压、氯利用率及水蒸气含量的影响.发现用聚氯乙烯管作冷阱时,最佳冷阱介质温度为-140～-150℃,对此提出了O2(1△)表面脱活与脱水互相竞争的解释.在最佳条件下,可将O2(1△)气中水分压降低至4 Pa,这一结果是首次报导.