染料激光器在物理学中的新应用(摘要)

近几年来,国外发展了一种由原子蒸汽中的受激电子喇曼散射(SERS)效应产生可调谐相干红外辐射的方法。利用这种方法,可将脉冲染料激光所输出的可调谐近紫外或可见辐射直接转换为可调谐红外辐射。我们研制了包括氮分子激光器、染料激光器、金属蒸汽热管炉及探测记录装置的可调谐红外激光系统。对于铯原子的受激电子喇曼散射,当染料激光频率在22133cm~(-1)～21612 cm~(-1)范围内调谐时,所产生的相干红外辐射的调谐范围为2.78μ～3.25μ。铯蒸汽温450℃,氩气气压10托。气压越高,调谐范围就越宽,但输出能量要降低。在温度较低时,红外输出峰值能量随温度的增加而迅速增加,当温度到达270℃以上时,就不再明显增加,呈现饱和状态,而温度超过500℃时,红外输出的峰值能量急剧下降。这是因为增益随原子浓度增高而变大,但到一定程度时,增益出现饱和,而原子浓度过高则会强烈吸收泵浦光,从而大大降低红外     

由Na_2-Na双光子混合共振和四波混频产生的可调谐紫外相干辐射

由与Na_2-Na双光子混合共振相关联的四波混频过程产生可调谐紫外相干辐射。当以614.5～617.4nm的染料激光泵浦钠蒸气时,第一个光子将钠分子从基态X_1∑_g~+激发到A~1∑_u~+态;通过Na_2~*-Na近共振碰撞能量转移过程,将处于基态3S的钾原子激发到3P(3/2),(3/2)态;第二个光子将钠原子共振激发到5S态,从而产生5S→4P的受激辐射和4P→4S的串级受激辐射。而在离共振激发时,除上述受激辐射(或串级受激辐射)外,还存在分别起始于3P_(1/2)和3P(3/2)态的受激喇曼散射。上述受激辐射(或串级受激辐射)和受激喇曼散射分别与泵浦光的     

钾分子的二步泵浦光离解受激辐射

运用从H_2喇曼管出射的红外相干辐射,第一步将K_2分子激发到A~1∑_u~+态;第二步再由染料激光将其激发到高位g态的离解限,从而产生光离解受激辐射.     

相干喇曼散射光谱技术

引言相干喇曼光谱学(相干反斯托克斯喇曼散射 CARS 和相干斯托克斯喇曼散射 CSRS,统称为相干喇曼散射 CRS)引起了人们极大的兴趣。尤其是相干反斯托克斯喇曼散射光谱技术,以其高效率、高灵敏度、高分辨率、抗荧光干扰性强、信息量大、应用范围广等著称。因此,成为分析、检测、研究分子结构及高阶光学声子激发态的有力工具。CRS光谱学的技术基础是相干激发和可调谐激光技术。CRS 现象的发生是基于介质的三阶     

激光分子生物学研究概况

随着激光技术的发展，特别是可调谐、紫外及超短脉冲激光器的成熟和完善，激光在分子生物学研究中获得了广泛的应用。尤其在生物分子的激光感应荧光、喇曼散射光谱(主要是共振喇曼光谱和相干反斯托克斯喇曼光谱)、生物分子的能量转移、选择性光化学以及动力学过程等方面的研究均取得了可喜的成就，引人瞩目。当前激光分子生物学研究十分活跃,发展很快。     

共振耦合双波受激喇曼散射的实验研究

利用两束波长不同的毫微秒量级强脉冲激光同时辐照方解石或苯样品,当两入射光频率差正好与样品喇曼跃迁频率发生共振时,可观察到一种新形式的双波受激喇曼散射现象。本文简要报导上述现象产生的条件、特点和实验规律性,并对产生机制给出解释。     

日本用激光分子法浓缩铀取得成功

日本理化研究所激光科研小组，用自己硏制的红外可调谐喇曼激光器，在日本首次用激光分子法浓缩铀获得成功。     

由分子和原子混合共振增强四波混频产生的宽范围可调谐相干辐射

本文报道了由Na_2-Na系统中不等频两步混合共振四波混频这一特殊过程产生紫外宽范围(319.2nm—354.2nm)可调谐相干辐射的新结果。 在实验过程中,用一YAG激光泵浦的脉冲染料激光激发钠分子,在激发波长550—670nm范围内,钠分子总能共振吸收入射光(设频率为ω_1)而跃迁到A~1∑_u~+态或B~1∏_u态,通过受激发分子与基态原子的碰转能量转移过程,分子的激发态能量可转移给原子而使钠原子3P_(1/2,3/2)态获得布居。将由同一YAG激光泵浦的染料激光调谐到3P_(1/2)→4D共     

受激喇曼散射的相干性

激光的相干性是由受激辐射和谐振腔选模的结果。由此而得与时间相干性和空间相干性相对应的高度的单色性和方向性。 普通喇曼散射是一种自发辐射,由微扰理论计算得到喇曼跃迁偶极矩[P]_(fi)具有相位因子exp{-i(δ_f-δ_i)},从一个散射分子到另一个散射分子,这个因子是无规则地变化。因此喇曼散射是非相干的。散射光按整个空间分布。     

阿符科试验可能产生X射线激光的两级泵浦方案

阿符科·埃佛雷特研究室将试验两级光泵装置，这样，用目前激光器的水平可能产生X射线激光。第一级泵浦是由激光产生的等离子体的非相干软X射线发射；这些X射线将优先地光致电离中性锂的K壳层电子，产生处于亚稳的1s2s态的高度受激的离子。在亚稳态离子的密度达到足够程度后，调谐至958.41毫微米1s2s1S→1s2p1P跃迁的染料激光器将激发锂离子的19.9毫微米共振线的反斯托克斯-喇曼发射。     

利用自由电子产生辐射——理论和实验的进展

以往的激光器是由束缚电子的能级跃迁而产生相干辐射的。近几年发展起来的自由电子激光器，由电子的动能直接转化为相干辐射，是产生相干辐射的新技术，新途径。具有高教率，可调谐及可能获得大功率相干辐射等一系列优点。本文综述近年来这一领域中实验和理论的进展。     

苯的二级相干反斯托克斯喇曼散射(CARS)

设计了一套光路布置使用受激喇曼散射为相干光源,泵浦光子同受激光子之间混频,观测到苯的相干反斯托克斯喇曼散射共振现象,并获得很强的第二级相干反斯托克斯喇曼线.     

相干反斯托克斯喇曼散射实验初步取得成果

相干反斯托克斯喇曼散射是一种比自发喇曼散射转换效率高得多的非线性过程。由于可调谐染料激光器日趋成熟及商品化,使相干反斯托克斯喇曼光谱(CARS)近几年来在国外得到颇为迅速的发展,成为一种具有高光谱分辨率和高空间分辨率的新颖光谱技术,引起人们广泛的兴趣。     

用受激喇曼散射进行频率转换

最近,受激喇曼散射取得了新的进展，它业已从一个研究课题变成为一个高效率的高功率激光频率转换的有用工具。受激喇曼散射(SRJS)自1962年发现以来，已有若干篇综述文章对这一课题进行了讨论。然而,只是最近才发现，作为一种频率转换方法它有着广泛的应用。由于现在比较容易得到高峰值功率、可调谐的激光光源(诸如非稳腔Nd:YAG激光器抽运的染料激光器)，因此有可能获得高效率的受激喇曼散射。SRS的应用使人们进一步加深了对这一过程的理解,并将它扩展到红外和真空紫外波段。     

连续波染料激光选择性激发的钠原子双光子跃迁的观测

用氩离子激光泵浦的连续波染料激光选择性激发钠原子,观察到钠原子3s-5s态的双光子跃迁。激发波长为6022.3埃(相当于3s-5s态跃迁频率的一半)。可调谐染料激光在选定的波长范围内输出功率低于1毫瓦,带宽为0.5埃。     

应用压缩氢的受激喇曼散射实现激光频率宽带调谐

受激喇曼散射(SRS)高功率激光频率转换的重要途径,特别是在近真空紫外波段、近红外、中红外波段更因其具有简便性和高效率而引人注目。由于固体或多数液体对光的吸收和色散,限制了入射光的强度,从而限制了输出的Stokes线及反Stokes线的强度和级数。此外,某些非线性效应较显著的液、固体分子的复杂性,增宽了输出Stokes及反Stokes线的谱线宽度;许多固体和液体的喇曼频移也比较窄,不适合用于频率转换。因此,要利用受激喇曼效应的频移来获得宽范围新波段上的可调谐激光源,往往利用气体中的SRS效应。高压H_2气是有大的     

产生高阶相干喇曼辐射的两种不同物理机制的研究

研究了受激喇曼散射(SRS)实验中观察到的高阶相干喇曼辐射的两种不同成因。一种是级联(多阶)受激喇曼散射过程,另一种是喇曼共振增强的四波混频(四光子参量)过程,以方解石样品为例所作判断实验结果表明,上述两种物理过程既可先后分别产生,亦可同时发生。     

使用染料激光泵浦的可调红外喇曼激光器

西德卡尔蔡司公司的W. Schmidt和W. Appt在量子电子学会议截稿期后提交了一篇关于可调染料激光器泵浦氢盒获得喇曼激光作用(散射）从而产生可调红外辐射的报告。     

喇曼自由电子激光器辐射谱的测量

本文报道了利用微波栅摄谱仪测量在超辐射工作条件下的喇曼自由电子激光器辐射谱的初步结果。观察到了毫米波自由电子激光器的调谐特性。实验结果表明,辐射谱的中心频率随波荡场强度的增加而减小,这与考虑波导模影响的集体制式自由电子激光的有关理论预言相符。     

锂蒸汽中的参量振荡和注入参量振荡

光学参量振荡是获得可调谐激光的重要方法。利用原子蒸汽中的四波参量振荡可产生紫外、真空紫外和红外可调谐激光。理论计算表明,在锂原子蒸汽中,当抽运波(ω_1)与锂原子2S—3d双光子共振容易实现参量振荡,产生讯号波(ω_3)和空闲波(ω_4):2ω_1=