泽瓦-艾瓦激光器及其在超强场物理中的应用

自从激光器诞生以来，它在原子和分子水平的激光-物质相互作用以及束缚电子的非线性光学研究中一直非常有效。在激光诞生的初期，它与电子伏和化学键的物理学有关。但在过去十年中，我们已看到产生高强度光的能力剧增，它较过去可能达到的水平高5、6个数量级。在这样的强度处，粒子、电子和质子通过与强激光场的相互作用，具有兆电子伏范围的动能。这为激光开辟了一个新时代——甚至与核物理结合的非线性相对论光学的时代。我们提出一条在未来十年中达到10^26～10^28／cm^2极高强度水平的途径，利用即将建成的兆焦耳激光装置。大大超过现在和不久将来的10^23W／cm^2强度范围。此种极高强度的激光器可将粒子加速至太电子伏和拍电子伏的高能前沿，有可能成为包括粒子物理、重力物理、非线性理论、超高压物理、天体物理和宇宙学在内的基本物理学的研究工具。     

单原子量子调控研究取得进展

近日．在美国光学学会期刊《光学快讯》（Optics Express）（17（23）,21007—21014,2009）上刊登了中国科学院武汉物理与数学所波谱与原子分子物理国家重点实验室詹明生和王谨研究组关于激光囚禁单个原子阵列并使单原子在空间旋转的实验工作报道。     

用超瑞利散射技术研究ZnS纳米粒子的二阶光学非线性

用胶体化学法制备了六偏磷酸盐稳定的直径为2.5 nm 的闪锌矿ZnS纳米粒子,并用HRS技术首次研究了其二阶光学非线性.检测了ZnS胶体在1064 nm入射激光作用下产生的光谱,发现在倍频光532 nm处有尖锐的HRS信号峰,其强度与入射光强满足二次方能量关系,这正是二次散射过程所期待的.用内参法确定了每个ZnS纳米粒子的一阶超极化率值为2.34×10-27 esu,若以每个ZnS分子单元 0值计为1.63×10-28 esu,这在目前所报导的溶液物种值的最大值之列.为了比较,我们用闪锌矿结构的体相ZnS的宏观χ(2)值估算了其中每个ZnS分子单元β′0值为0.36×10-30 esu.可见,这至少比ZnS纳米粒子中每个ZnS分子单元的β0值小两个量级.分析表明ZnS纳米粒子如此大的β值是由于其表面原子比率非常大,而表面原子具有高的非中心对称性和高的可极化性,这极大地贡献纳米粒子的二阶光学非线性.(OA16)     

碘分子高激发态光谱研究

卤素分子的高激发态光谱与结构的研究一直是原子、分子物理及光谱学研究的重要课题．碘分子的高位激发态，尤其是与厂（旬十I＋（’P，‘D仅离子组合相关的三组离子对态，多年来一直是激光光谱研究的重要对象之一。其中较低的几个高于对态已经被仔细研究和标识，而对于高位离子对态，由于态与态之间的相互作用较为复杂，其特性了解得并不完善，尚需做大量的研究工作。研究表明，碘分子各高于对态校间距（典型值几一0．36n叫较基态（R。。0．26urn）大得多，单步激发受到lhanckCondon因于限制，一般很难实现。而采用光学一光学双共振多光子…     

硷土金属原子的多步共振光电离研究

原子、分子的激光多光子电离光谱学是近年来发展起来的研究原子、分子物理的新领域。原子内部能级之间的光激发、光电离以及自电离态能级等的研究和光电离截面的测量,是原子、分子物理中非常感兴趣的问题之一。同时也是激光物理、天体物理、等离子体物理等其它领域的研究所感兴趣的课题。在激光分离同位素的研究中,最关键的问题是能否找到     

纳秒激光诱导透射元件粒子喷射的分布特征

光学元件在高能量激光辐照下将发生激光损伤,损伤过程伴随着材料破裂、结构崩塌和粒子喷射,而向外喷出的粒子将影响周围光学元件的激光损伤性能。搭建了双光束泵浦探测成像系统,获得了激光诱导透射元件粒子喷射的瞬态图像,并根据粒子接收板的统计数据,获得了喷射粒子的空间分布、粒子尺寸和出射角度特征。同时,针对不同激光能量、不同的粒子接收距离以及真空度,对喷射粒子分布的影响因素进行了研究;此外,还结合能谱仪对激光诱导金属膜喷发后的分布规律、不同金属元素在大气与真空环境中的喷射行为进行了对比分析。实验结果表明:透射元件在激光作用下喷发出微米尺寸的粒子形态,金属膜的喷发主要以原子态或熔融液滴为主;粒子在最终接收板上的分布特征主要受初始条件的影响,而真空环境影响相对较小;不同薄膜制备工艺对金属膜的喷发特征影响较为明显。     

光学晶格

１　引言　　原子物理学家已用传统方法研究了少量原子、分子的特性和它们的相互作用。凝聚态物理学家则对大量原子和分子的行为发生兴趣。然而,近几年来,这两方面物理学家的兴趣开始汇合。例如,簇团已沟通了少量原子和固体之间的空缺,情况很像玻色－爱因斯坦凝聚。凝聚是种几百万个原子压缩到同一量子态的物质新形态。很多有助于使玻色－爱因斯坦凝聚成为可能的激光冷却技术和陷获技术也用来开发另一种形态即“光学晶格”中发现的新物质态内的原子和体特性间的相互关系。人们可能会通过把光学势设想成鸡蛋箱、把陷获的原子设想成鸡蛋而…     

用于极紫外光谱学的激光技术

美国光学协会和空军科学研究部去年三月在科罗拉多州波尔德召开了一次会议，讨论用于极紫外光谱学的激光技术。这次会议令人难忘地提出了真空紫外辐射物理方面当前工作彻底而广泛的情況；报导了通过高位态能级(本文中高于6个电子伏)的研究，从而可了解原子、分子性质方面的最新进展。     

空气激光的原理、产生及应用

近年来,空气激光因在大气传感和环境监测等领域具有重要的潜在应用价值而备受关注。空气激光通常是指强激光诱导大气组分粒子布居数反转,进而产生的远场无腔光放大的激射现象。氮气和氧气作为两种主要的大气组分,均可在强激光激发下产生激射行为。光增益介质可以是氧原子、氮原子、氮分子和氮分子离子。本文以飞秒光丝诱导氮分子和氮分子离子激光为例,讨论了空气激光的现象观测、机理探索和应用前景,并着重介绍了光场偏振效应对氮分子离子激射行为影响的研究进展。     

中国光学学会第四届全国基础光学学术报告会在重庆召开

中国光学学会第四届全国基础光学学术报告会于1989年12月6日至9日在重庆召开。会议由中国光学学会基础光学专业委员会主办,由重庆市光学学会、重庆大学、第三军医大学和中国科学院物理研究所等单位承办。会议共录用论文117篇,其中报告论文86篇,张贴论文21篇,交流论文10篇。这些论文反映了近年来我国下列领域的新动态和新进展:原子、分子、群聚体、凝聚态及等离子体的光谱;各种态物质上光的相互作用;非线性光学和非线性光谱学;统计光学;光的非经典现象;激光物理;激光光谱:强光光学;激光等离子体     

用调制光谱方法研究He—Ne激光振荡下的粒子激发转移机理

本文用调制光谱技术来研究He—Ne激光的动力学过程,即用单频调谐染料激光将He-Ne 6328波长激光辐射下的Ne的2p~53s态上的粒子,调谐泵浦到2p~53p(2p)组态上。它揭示了Ne的2p组态的粒子碰撞激发转移的几率和通道,其结果与在低气压He+Ne放电下有明显的不同。而激光振荡下的动态的物理分析更能正确展示He—Ne激光辐射跃     

1730埃的组合Xe激光器

利用受激双原子分子和排斥低能态之间跃迁的激光系统因种种原因而引起很大的兴趣。许多气体,其中包括全部稀有气体在内,都可以找到合适的组态。这些体系因具有高的量子效率、可能的高净效率、波长可调谐性及在真空紫外可能具有高功率而引人注目。以前曾观察到在Xe的最低束缚双原子态和排斥基态之间的连续辐射谱线变窄,但这些研究并没有表明有净光学增益。我们的实验结果将证明在波长相当于上面列举的诸能态之间的跃迁的Xe有净光学增益。     

原子控制光学信道在光电子系统中的应用

在许多光电系统中,如激光雷达、激光通信、光电探测等,对其滤光和鉴频的能力提出了越来越高的要求。采用传统的光学高分辨技术满足这些应用要求,存在高光谱分辨率与系统稳定性、技术复杂性、甚至成本的矛盾,而采用基于原子跃迁的高分辨光学技术（即原子滤光技术）,可以在很大程度上缓解这一矛盾。在光电系统接收端采用原子滤光技术后,在其发射端也必须采用同种原子的同种跃迁控制激光波长,从而构成了原子控制的光学信道。本文即介绍原子控制光学信道的作用、原理、构成,以及几种采用原子控制信道进行高分辨率滤光和高精度鉴频的光电系统。     

激光的化学应用研究进展(二)——激光光谱的应用

本文叙述了激光在光谱学中的应用,叙述了利用激光和物质分于相互作用的物理化学效应,进而研究物质分子的结构、状态及其运动变化的微观图景和动力学规律。并予期利用激光有可能将相当大量的各种物质粒子激发到指定的量子状态,也可以根据物质粒子本身在其原子组成、同位素成份、定向结构和核激发状态方面的微小差异,而将混合物中某些特定的分子有选择地进行激发。     

纳米光学

纳米光学是纳米科学和纳米技术的新方向 ,它使用的光限定在空间尺寸 a λ(λ为波长 )或体积 V λ3内。它应用激光与原子、分子、团簇和纳米结构的线性或非线性、经典或量子相互作用的新的或改型的已知效应。这一领域的实际发展以激光和可将光局限在极小尺寸的亚微米结构 (纳米孔、纳米缝、纳米针等 )的纳米技术为基础。纳米光学的基本特点是 :1)为了以纳米空间分辨率研究物质的结构 ,激光能够非常强烈地局域化 ,但能保持光学特征的光谱选择性。 2 )与自由空间情况相比 ,纳米结构处的物质 (原子、分子等 )对局域化光的响应有显著变化。本文…     

改进激光物理教学的一些考虑

本文就改进硕士生学位课程《激光物理》的教学提出下列的考虑。(一)对阐述《激光物理》三类方程即量子激光方程、半经典方程和速率方程之间的联系及其约化或过渡的条件提出自已的见解。(二)激光物理问题涉及激光辐射场与物质的共振相互作用.本文提出《激光物理》课程应包括激活介质产生激光辐射场和物质原子、分子在激     

超快过程物理学

超短激光脉冲的出现,打开了超快现象世界的大门,它对原子、分子及其集合中物理过程的研究,引起了人们广泛的兴趣。由于强的短脉冲可以撕裂原子和分子,可以改变原子和分子的状态,以往人们认识不到的原子和分子的性质被揭露出来。现在已经形成了一门新的边缘科学,我们把它叫做超快过程物理学。 超快过程物理学并不是超短激光脉冲的简单应用,因为它有一套独特的研究方法和分析方法,它有自己的研究对象。     

热管超热装置及其应用

本文描述了一种减少热管中分子浓度的超热装置,它在进行激光物理和光谱研究中为减小分子的有害影响以及鉴别原子或分子辐射类别方面极为有用。     

激光冷却与囚禁原子研究获重大突破

经过北京大学王义道、杨乐海等教授的艰苦努力,中国激光冷却与国禁原子研究获重大突破．他们在国内首次实现了磁光防,得到了绝冷原子,性能达到国际水平,并观察到了一些冷原子团的特异现象;在国内首次实现了原子的光学粘团,获得了销的超冷原子团,并用飞行时间法测得自由下落的超冷原子团最低温度为则减．激光冷却与国禁原子是近十几年来发展起来的一种新的物理方法,它可使气体原子冷却到几乎静止不动,从而可对原子进行非常精密的观察测量;这种原子状态可能做成特别精确的、达到上千万年不差一秒的原子钟,这对今后的科学测量以及通…     

国外简讯

在第八次国际量子电子学会议上,有五个研究小组报告了有关激光感应同位素分离的实验结果。其中一个小组已分离出小量的U~(235)。当然能有一种成功的方法实现大规模分离,无疑地会促进这一方面研究工作的进展,但是目前对于激光同位素分离将引起人们的极大注意。在报告的所有激光技术中,都用激光调谐的方法,激励一种同位素(或包含它的分子),但不激励其它同位素,而后把激励原子或分子在能量未转送到未激励原子或分子之前用化学或物理方法把它与未激励原子或分子分离。 Lawrence Livermore实验室采用二级选择性光电离过程。用连续染料激光器的可调输出照射具有混合同位素组份的准直铀原